[发明专利]抑制连续换相失败的调相机和SVC协调控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种抑制连续换相失败的调相机和SVC协调控制方法及系统，获取电网运行状态数据将电网运行状态分为：故障发生前的稳态阶段：在电网系统未发生故障时，调相机采取定无功功率控制模式，SVC采取定电压控制模式；故障发生后的暂态阶段：在电网系统发生故障后，调相机切换为定电压控制模式，根据闭锁判据或解锁判据对SVC进行控制；电网系统恢复稳定后的阶段：在电网系统恢复稳定后，根据换流站母线电压判据将调相机重新设定为定无功功率控制模式，SVC重新设定为定电压控制模式。优点：根据电网不同的运行状态，分多个阶段对调相机和SVC进行控制，充分发挥多无功源的合力作用，降低直流连续换相失败风险。

技术领域

本发明涉及一种抑制连续换相失败的调相机和SVC协调控制方法，属于电力自动化技术领域。

背景技术

直流连续换相失败时的连续大额功率冲击将会对大电网安全稳定运行产生严重的威胁，研究降低直流发生连续换相失败的控制措施十分必要。

大容量调相机以其过励能力强、响应时间快等独特优势获得电网运行人员的青睐，近几年大容量调相机将在直流受端电网得到推广应用，以抑制直流连续换相失败风险。同时，随着电力电子技术的不断发展，SVC/STATCOM等无功补偿设备也会具备较大的应用前景。但是调相机和SVC/STATCOM等电力电子无功补偿装置在运行原理、响应时间、过载能力等方面均存在较大差异，若协调不当，无法充分发挥各个无功补偿设备的优势，甚至带来不好的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对直流受端多无功源协调不当易引发的安全稳定风险，提供一种抑制连续换相失败的调相机和SVC协调控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种抑制连续换相失败的调相机和SVC协调控制方法，获取电网运行状态数据；根据运行状态数据将电网运行状态分为：故障发生前的稳态阶段、故障发生后的暂态阶段以及电网系统恢复稳定后的阶段；所述故障发生前的稳态阶段为在电网系统未发生故障时，调相机采取定无功功率控制模式，SVC采取定电压控制模式；所述故障发生后的暂态阶段为在电网系统发生故障后，调相机切换为定电压控制模式，同时根据闭锁判据或解锁判据对SVC进行控制；所述电网系统恢复稳定后的阶段为在电网系统恢复稳定后，根据换流站母线电压判据将调相机重新设定为定无功功率控制模式，SVC重新设定为定电压控制模式。

进一步的，在所述故障发生前的稳态阶段，调相机的无功功率控制量由调度部门根据工程需求设定；SVC的控制电压由电网系统AVC决定。能够保证电网稳态运行时的无功需求。

进一步的，在所述故障发生后的暂态阶段，根据直流熄弧角和换流站交流母线电压对SVC进行闭锁和解锁控制。能够降低由于SVC电容投切较慢引发的交流电压超调，从而避免交流电压迅速回落引发的连续换相失败风险。

进一步的，所述闭锁判据为：

且γ＞γ_min (1)

当直流换流站交流母线电压有效值U和直流熄弧角γ满足式(1)时，触发脉冲对SVC进行闭锁控制；

所述解锁判据为：

或γ＜γ₀ (2)

当直流换流站交流母线电压有效值U和直流熄弧角γ满足式(2)时，触发脉冲对SVC进行解锁控制；

其中t为时间，du/dt表示直流换流站交流母线电压随时间变化率，γ_min为直流换相失败临界熄弧角，γ₀为正常运行时直流熄弧角。

当检测到电压上升且直流恢复时对SVC进行闭锁控制，可以降低由于SVC电容投切较慢引发的交流电压超调，从而降低后续交流电压迅速回落引发的连续换相失败风险；当检测到电压跌落或熄弧角跌落至正常值以下时，对SVC进行解锁控制，重新释放SVC的动态无功支撑能力，抑制交流电压跌落、减缓熄弧角下降，降低后续换相失败风险。