[发明专利]基于柔性直流换流阀无功控制的交流母线电压调节方法

说明书

本发明公开了一种基于柔性直流换流阀无功控制的交流母线电压调节方法，采用并联电容器调压原理来计算柔性直流输电无功调压，通过测试步骤计算最终需要发出的无功，即通过两步法来计算实现柔性直流无功对交流电压的定量计算。本方法突出优点是简单实用，不依赖复杂计算，无需考虑换流站运行方式，明确了所发无功参考值，避免了频繁调节对系统造成的扰动，降低了现场操作风险。

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，具体涉及一种基于柔性直流换流阀无功控制的交流母线电压调节方法。

背景技术

柔性直流输电有功和无功分量可独立控制。柔性直流无功分量可选择定电压控制和定无功控制。定电压控制保证当前交流电压为稳定值，定无功控制保证输出或吸收的无功功率(本文特指容性无功，吸收为正，发出为负)为恒定值，与STATCOM基本原理一致。受柔性直流输电的容量限制，换流站现场常采用定无功功率控制，且控制无功功率为0，保证有功功率能够运行在额定工况下。无功功率控制的对象一般为联接变网侧无功。

根据柔性直流换流站现场运行经验，在交流侧电压偏低或偏高且无法通过低抗继续调压(低抗已全部切除、已全部投入或在检修状态)时，调度可能下令通过柔直发出或吸收无功来调节交流电压到目标值。大电网实时计算较为困难，调度一般不会给出无功的目标值，需要现场运行人员通过多次无功遥调指令来实现调压，增加了现场操作风险，也给系统引入多次无功和电压波动。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于柔性直流换流阀无功控制的交流母线电压调节方法，以便准确调节交流母线电压。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于柔性直流换流阀无功控制的交流母线电压调节方法，包括步骤：

获取交流母线电压调节前的初始值U₀和调节后的目标值U，并假设U>U₀；

控制柔性直流换流阀发出无功至Q₁，观测此时的交流母线电压U₁；

根据下式计算交流母线电压目标值U对应的柔性直流换流阀发出的无功Q₂；

控制柔性直流换流阀发出无功至Q₂，此时，交流母线电压达到目标值U，若U<U₀，则Q₁和Q₂为柔性直流换流阀吸收的无功。

本发明采用并联电容器调压原理来计算柔性直流输电无功调压，通过测试步骤计算最终需要发出的无功，即通过两步法来计算实现柔性直流无功对交流电压的定量计算。本方法突出优点是简单实用，不依赖复杂电力计算，无需考虑换流站运行方式，明确了所发无功参考值，避免了频繁调节对系统造成的扰动，降低了现场操作风险。

附图说明

图1为柔直发无功与并联电容器发无功对系统电压的支撑原理基本相似的示意图；

图2为本发明基于柔性直流换流阀无功控制的交流母线电压调节方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明采用两步调压法实现对交流母线电压的调节，首先介绍“两步法”的原理。

柔性直流换流阀无功控制调压与并联电容器调压原理类似。根据《GB50227-2008并联电容器装置设计规范》P59页条文说明，并联电容器投入电网后引起母线电压可用下式计算：

式中，ΔU为母线电压升高值，U_s0为电容器投入前母线电压，S_d为母线三相短路容量，Q为投入运行的电容器组容量。