[发明专利]一种减少换相失败的统一潮流控制器无功补偿方法

摘要

本发明公开一种减少换相失败的统一潮流控制器无功补偿方法，步骤包括：搭建详细电网模型，然后在各种典型故障下分别进行暂态仿真，分别计算逆变侧换流站熄弧角和换流站交流母线电压，根据会导致换相失败发生的条件，确定熄弧角和换流母线电压的约束极限，并确定当前电网会导致换相失败的故障集；然后提高并联侧补偿参考值，并确定是否超过调节极限；再确定新的故障集，判断故障集是否为空，最后得到应用于实际电网的UPFC无功补偿方案。本发明通过对当前电网进行仿真控制确定合适的UPFC补偿方案，能够覆盖各类故障，减小交流电网故障后对特高压直流的影响，减少可能导致换相失败的故障线路，从而提高特高压直流接入的电网安全性和稳定性。 1

主权项

1.一种减少换相失败的统一潮流控制器无功补偿方法，电网中接入有特高压直流，并通过接入UPFC作为无功补偿设备；其特征是，方法包括以下步骤：步骤S1，基于电网的实时运行数据，根据UPFC和特高压直流输电的原理搭建含UPFC和特高压直流接入的详细电网模型；步骤S2，在电网各种典型故障下分别对已搭建的详细电网模型进行暂态仿真，获取各种故障下的逆变侧换流站熄弧角和换流站交流母线电压；步骤S3，确定逆变侧换流站熄弧角和换流站交流母线电压的约束极限，然后根据上述约束极限确定当前电网中会导致换相失败的故障集以及对应的逆变侧换流站熄弧角和换流站交流母线电压集合：定义各站点逆变侧换流站熄弧角分别为γ1,γ2,…γn，换流站交流母线电压分别为V1,V2,…Vn，其中n表示故障种类数目；所述约束极限为：变侧换流站熄弧角γ满足：γ＜13°  (1)换流站交流母线电压V满足：V＜0.8Vs  (2)其中：Vs为换流站母线电压额定值；同时满足(1)和(2)的故障认为会导致换相失败，将这些故障组成的故障集记做f1,f2,……fm，这些故障对应的逆变侧换流站熄弧角和换流站交流母线电压集合分别为r1,r2,…rm和v1,v2,…vm，其中m表示故障集中的故障个数；步骤S4，计算当前电网若要减少换相失败所需的并联侧补偿参考值，作为UPFC的加装容量，然后确定补偿后是否超过UPFC自身的调节极限，若不超过调节极限则执行步骤S5；若超过调节极限，则在S3得到的会导致换相失败的故障集的中心加装与电网已有UPFC同等容量的UPFC，然后返回步骤S2；并联侧补偿参考值Qn的计算方法为：Vmin＝Min{v1,v2,…vm}      (6)Vmax＝Max{v1,v2,…vm}     (7)其中：Vs为换流站母线电压额定值，Sac为换流站交流母线处短路容量，Vmax和Vmin分别为步骤S3中确定的会导致换相失败的故障对应的换流站交流母线电压集合中的最大值和最小值，Q0为UPFC并联补偿的初始值；所述会导致换相失败的故障集的中心为：若故障集为f1,f2,…fm，以目前电网中UPFC的位置为二维平面坐标系的坐标原点(0,0)，则故障集f1,f2,…fm中每个故障对应实际的故障地理位置相对坐标原点都有一个二维坐标(x1,y1),(x2,y2),…(xm,ym)，在二维平面上做一个圆形并且保证圆的边缘能覆盖所有坐标点，这个圆形的圆心位置即故障集的中心，也即新加装UPFC的位置；步骤S5，判断补偿后的电网模型的故障集是否为空，若为空则执行步骤S6，若不为空返回到步骤S2；步骤S6，输出UPFC无功补偿方案，用于实际电网的无功补偿；所述UPFC无功补偿方案包括UPFC加装的容量，或者UPFC加装的容量和位置。