[发明专利]基于暂稳态电压约束的直流无功控制死区整定方法和装置

权利要求书

1.一种基于暂稳态电压约束的直流无功控制死区整定方法，其特征在于：包括步骤：

仿真需要进行无功控制死区整定的直流故障扰动后的换流站母线电压曲线，提取扰动后的换流站母线暂态最高电压和稳态电压，通过对比不同故障下的暂态最高电压和稳态电压确定暂态电压的直流故障S1和稳态电压的直流故障S2；

分别仿真发生直流故障S1和S2，在直流不同功率输送档位下，通过调节直流无功补偿设备投入组数，改变交直流无功交换量，确定在直流不同功率输送档位下受暂态过电压和稳态过电压约束下的交直流无功交换范围；

结合直流不同功率输送档位下交流系统无功支撑能力以及交直流无功交换范围，得到最小直流无功控制偏移量，从而确定直流不同功率输送档位下的直流无功控制死区；

所述直流故障包括：直流换相失败、直流再启动和直流闭锁；

确定在直流不同功率输送档位下受暂态过电压和稳态过电压约束下的交直流无功交换范围，方法包括：

仿真发生直流故障S1，在直流不同功率输送档位下，通过调节直流无功补偿设备投入组数，改变交直流无功交换量，确定直流故障S1发生后暂态临界电压约束下的交直流无功交换极限值Q_Z,i；

仿真发生直流故障S2，在直流不同功率输送档位下，通过调节直流无功补偿设备投入组数，改变交直流无功交换量，确定直流故障S2发生后稳态临界电压约束下的交直流无功交换极限值Q_W,i；

在直流不同功率输送档位下受暂态过电压和稳态过电压约束的交直流无功交换范围为[Q_Z,i，Q_W,i]；

得到最小直流无功控制偏移量，从而确定直流不同功率输送档位下的直流无功控制死区，方法包括步骤：

交直流无功交换量Q应满足式(1)：

式中，Q_ref,i为直流第i个功率输送档位下近区交流系统无功支撑能力；Q_ex,i为直流第i个功率输送档位下直流无功控制偏移量；

根据公式(1)，结合在直流不同功率输送档位下受暂态过电压和稳态过电压约束的交直流系统无功交换范围[Q_Z,i，Q_W,i]，得到式(2)：

计算得到直流第i个功率输送档位下无功控制偏移量为Q_ex,i：

计算所有直流不同功率输送档位下的无功控制死区偏移量，获得最小无功控制偏移量Q_ex,min，则直流不同功率输送档位下的直流无功控制死区为：[Q_ref,i-Q_ex,min,Q_ref,i+Q_ex,min]。

2.根据权利要求1所述的一种基于暂稳态电压约束的直流无功控制死区整定方法，其特征是：通过对比不同故障下的暂态最高电压和稳态电压，将最大的暂态最高电压对应的故障确定为暂态电压的直流故障S1，将最大的稳态电压对应的故障确定为稳态电压的直流故障S2。

3.根据权利要求1所述的一种基于暂稳态电压约束的直流无功控制死区整定方法，其特征是：所述暂态临界电压约束为：发生直流故障S1后，换流站暂态母线电压需不大于换流站内设备的最高耐压能力U_Z.lim；

稳态过电压约束为：发生直流故障S2后，换流站稳态母线电压需不大于电力系统对换流站稳态电压要求U_W.lim。

4.一种基于暂稳态电压约束的直流无功控制死区整定装置，其特征在于：包括：

暂态电压的受限故障和稳态电压的受限故障确定模块，用于仿真需要进行无功控制死区整定的直流故障扰动后的换流站母线电压曲线，提取扰动后的换流站母线暂态最高电压和稳态电压，通过对比不同故障下的暂态最高电压和稳态电压确定暂态电压的直流故障S1和稳态电压的直流故障S2；

交直流无功交换范围确定模块，用于分别仿真发生直流故障S1和S2，在直流不同功率输送档位下，通过调节直流无功补偿设备投入组数，改变交直流无功交换量，确定在直流不同功率输送档位下受暂态过电压和稳态过电压约束下的交直流无功交换范围；

直流无功控制死区确定模块，用于结合直流不同功率输送档位下交流系统无功支撑能力以及交直流无功交换范围，得到最小直流无功控制偏移量，从而确定直流不同功率输送档位下的直流无功控制死区；所述直流故障包括：直流换相失败、直流再启动和直流闭锁；确定在直流不同功率输送档位下受暂态过电压和稳态过电压约束下的交直流无功交换范围，方法包括：

仿真发生直流故障S1，在直流不同功率输送档位下，通过调节直流无功补偿设备投入组数，改变交直流无功交换量，确定直流故障S1发生后暂态临界电压约束下的交直流无功交换极限值Q_Z,i；

仿真发生直流故障S2，在直流不同功率输送档位下，通过调节直流无功补偿设备投入组数，改变交直流无功交换量，确定直流故障S2发生后稳态临界电压约束下的交直流无功交换极限值Q_W,i；

在直流不同功率输送档位下受暂态过电压和稳态过电压约束的交直流无功交换范围为[Q_Z,i，Q_W,i]；

得到最小直流无功控制偏移量，从而确定直流不同功率输送档位下的直流无功控制死区，方法包括步骤：

交直流无功交换量Q应满足式(1)：

式中，Q_ref,i为直流第i个功率输送档位下近区交流系统无功支撑能力；Q_ex,i为直流第i个功率输送档位下直流无功控制偏移量；

根据公式(1)，结合在直流不同功率输送档位下受暂态过电压和稳态过电压约束的交直流系统无功交换范围[Q_Z,i，Q_W,i]，得到式(2)：

计算得到直流第i个功率输送档位下无功控制偏移量为Q_ex,i：

计算所有直流不同功率输送档位下的无功控制死区偏移量，获得最小无功控制偏移量Q_ex,min，则直流不同功率输送档位下的直流无功控制死区为：[Q_ref,i-Q_ex,min,Q_ref,i+Q_ex,min]。