[发明专利]高压直流输电线路经同步调相机补偿后的快速稳压控制方法

说明书

本发明公开了一种高压直流输电线路经同步调相机补偿后的快速稳压控制方法，首先检测高压直流输电线路逆变侧线路电压值，通过把逆变侧线路电压值标幺化后与标准值进行比较得到其差值。该差值通过限幅环节与比例环节后将其加在励磁机输入端的标准值上，最后在将两者的和接入励磁机的输入端。即对于高压直流输电线路采用同步调相机进行电压补偿后出现电压波动的情况下，利用上述的控制方法可以快速地稳定逆变侧线路电压，抑制同步调相机补偿电压之后出现的电压波动。本发明不仅能够有效的抑制同步调相机补偿电压后出现的电压波动，同时对同步调相机并网过程中的电压波动也有一定的抑制作用。

技术领域

本发明涉及高压直流输电线路经同步调相机补偿后的快速稳压控制方法，属于高压直流输电稳压控制技术领域。

背景技术

随着远距离直流输电技术的日益成熟，高压直流输电的经济性得到了保证，高压直流输电系统得到了大规模的建设，直流输电系统的电压等级不断提高，容量飞速增长。直流输电系统的安全运行需要交流电网提供充足的无功功率。对于现有的静止无功补偿手段，同步调相机的无功输出不受电网运行状态的影响，可以在自动励磁控制系统(AVR)的作用下实现快速的无功电能输出。

同步调相机是处于无负载运行状态下的一种特殊同步电动机，它的作用是从电网吸收无功或者是向电网提供无功功率。由于其不带机械负载，也没有机械能量输入，因此调相机不会与电网发生有用能量交换，相应的，调相机的机端电压U和定子电流I之间的相位差为90°。随着励磁系统对转子励磁磁通Φ₀的调节，调相机定子内由转子旋转磁场所产生的空载反电势E₀的幅值也发生着变化，当励磁电流较大时，空载反电势的幅值E₀大于网侧电压U，定子电流I的相位超前于U，调相机表现为电容器，输出感性无功。当调相机转子励磁不足时，由于空载反电势小于网侧电压，调相机表现为电感器，吸收感性无功。由向量图可知，调相机输出的感性无功电流大小不仅取决于空载反电势E₀，还决定于网侧电压U和电机定子电抗X_a。

调相机作为常见的动态无功补偿装置，对电网的作用如下：(1)为电网的无功电压调节提供有效的技术手段，利用实现电网逆调压；(2)为高比例直流受电的局部电网提供有效的动态无功支撑，从而提高电网的动态电压稳定裕度；提高直流站的短路比，增强直流站接入的交流系统。(3)减小交流电网故障时直流换相失败的范围和概率，从而简化特高直流送受端电网间的运行制约关系。

随着电力电子技术的成熟，电网的无功补偿装置逐渐转向了静止无功补偿设备。长时间的运行经验空白使得电力公司运维单位缺乏对大型旋转电机的运行维护经验。目前，国内外对同步调相机这一较为成熟的电机研究的较少，研究的中心放在调相机的参数辨识，暂态过程和暂态性能研究等方面。对于同步调相机对交直流输电系统的电压补偿还没有进行研究，特别是同步调相机进行电压补偿时的控制方法。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供高压直流输电线路经同步调相机补偿后的快速稳压控制方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高压直流输电线路经同步调相机补偿后的快速稳压控制方法，包括步骤如下：

第一步，检测高压直流输电线路逆变侧线路电压值；

第二步，求取线路电压标幺值与标准值1之间的差值，即得到线路电压与标准电压之间的标幺化的误差值；

第三步，对误差值进行处理；