一種計(jì)及調(diào)相機(jī)的柔性直流輸電系統(tǒng)無功功率控制方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種計(jì)及調(diào)相機(jī)的柔性直流輸電系統(tǒng)無功功率控制方法。該方法包括：根據(jù)調(diào)相機(jī)、柔性直流暫態(tài)無功功率變化量的差值，判斷常規(guī)直流受端交流電網(wǎng)的故障情況，并通過將差值標(biāo)幺化后作為柔性直流定交流電壓控制環(huán)反饋增量，加快柔性直流的瞬時(shí)無功功率響應(yīng)速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)直流受端交流電網(wǎng)故障發(fā)生和恢復(fù)時(shí)刻的暫態(tài)低電壓和暫態(tài)過電壓的抑制。本發(fā)明專利技術(shù)根據(jù)調(diào)相機(jī)、柔性直流暫態(tài)無功功率變化量的差值，優(yōu)化柔性直流瞬時(shí)無功功率響應(yīng)速度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)直流受端交流電網(wǎng)故障發(fā)生和恢復(fù)時(shí)刻的暫態(tài)低電壓和暫態(tài)過電壓的抑制。恢復(fù)時(shí)刻的暫態(tài)低電壓和暫態(tài)過電壓的抑制。恢復(fù)時(shí)刻的暫態(tài)低電壓和暫態(tài)過電壓的抑制。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種計(jì)及調(diào)相機(jī)的柔性直流輸電系統(tǒng)無功功率控制方法


[0001]本專利技術(shù)涉及高壓直流輸電系統(tǒng)無功功率控制
，具體涉及一種計(jì)及調(diào)相機(jī)的柔性直流輸電系統(tǒng)無功功率控制方法。

技術(shù)介紹

[0002]近年來，高壓直流輸電技術(shù)憑借其技術(shù)特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于交流電網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)高壓大容量的遠(yuǎn)距離輸電和區(qū)域交流電網(wǎng)間的異步互聯(lián)。根據(jù)交直流變換中所采用功率半導(dǎo)體器件的不同，目前可以將高壓直流輸電分為采用半控型功率半導(dǎo)體晶閘管的常規(guī)直流和采用全控型功率半導(dǎo)體器件的柔性直流兩大技術(shù)路線。
[0003]常規(guī)直流輸電技術(shù)，憑借其所采用晶閘管過負(fù)荷能力強(qiáng)的特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)距離輸電領(lǐng)域。但由于需要依靠交流電網(wǎng)提供短路電流實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫換相，交流電網(wǎng)電壓擾動(dòng)可能引發(fā)的換相失敗現(xiàn)象已成為制約常規(guī)直流發(fā)展應(yīng)用的主要因素，同步調(diào)相機(jī)作為一個(gè)能夠有效解決該問題的方法已被成功應(yīng)用于常規(guī)直流輸電工程中。與此同時(shí)，不存在換相失敗問題的柔性直流，憑借其PQ解耦、無源供電等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，目前已成為高壓直流輸電技術(shù)發(fā)展的新方向，并得到了大力推廣應(yīng)用，與常規(guī)直流并存于交流電網(wǎng)中。
[0004]由于我國電源、負(fù)荷分布相對(duì)集中，柔性直流、常規(guī)直流輸電工程的送受端落點(diǎn)也相對(duì)集中，因此往往出現(xiàn)柔性直流與常規(guī)直流電氣距離較近的情況。而無功功率，這一既與交流電壓幅值緊密相關(guān)，又是高壓直流輸電工程主要控制對(duì)象的電氣量，直接關(guān)系到常規(guī)直流的安全穩(wěn)定運(yùn)行，柔性直流的容量利用率，以及調(diào)相機(jī)的應(yīng)用效果，非常重要，因此有必要基于上述柔性直流與常規(guī)直流電氣距離較近的背景，計(jì)及調(diào)相機(jī)對(duì)柔性直流輸電系統(tǒng)的無功功率控制方法進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)無功功率的優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0005]為滿足上述場(chǎng)景的現(xiàn)實(shí)需求，本專利技術(shù)提供一種計(jì)及調(diào)相機(jī)的柔性直流輸電系統(tǒng)無功功率控制方法，根據(jù)調(diào)相機(jī)、柔性直流暫態(tài)無功功率變化量的差值，優(yōu)化柔性直流瞬時(shí)無功功率響應(yīng)速度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)直流受端交流電網(wǎng)故障發(fā)生和恢復(fù)時(shí)刻的暫態(tài)低電壓和暫態(tài)過電壓的抑制。
[0006]為達(dá)到上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)提供一種計(jì)及調(diào)相機(jī)的柔性直流輸電系統(tǒng)無功功率控制方法，包括以下步驟：
[0007]步驟一、輸入定值LCC
?
HVDC受端換流母線電壓最小值U
min
、同步調(diào)相機(jī)穩(wěn)態(tài)輸出無功功率Q
SC0
、以及VSC
?
HVDC穩(wěn)態(tài)輸出無功功率為Q
VSC0
；
[0008]步驟二、測(cè)量LCC
?
HVDC受端換流母線實(shí)際電壓U
PCC
、同步調(diào)相機(jī)暫態(tài)輸出無功功率Q
SC
、以及VSC
?
HVDC暫態(tài)輸出無功功率為Q
VSC
；
[0009]步驟三、計(jì)算dQ＝(Q
SC
?
Q
SC0
)
?
(Q
VSC
?
Q
VSC0
)，其中dQ為調(diào)相機(jī)、柔性直流暫態(tài)無功功率變化量的差值，并定義Q
add
為柔性直流定交流電壓控制環(huán)反饋增量；
[0010]步驟四、當(dāng)LCC
?
HVDC受端交流系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，LCC
?
HVDC受端換流母線實(shí)際電壓
U
PCC
跌落，若U
PCC
＜U
min
，則方法一投入，即根據(jù)調(diào)相機(jī)、柔性直流暫態(tài)無功功率變化量的差值dQ，優(yōu)化柔性直流瞬時(shí)無功功率響應(yīng)速度，以抑制LCC
?
HVDC受端交流系統(tǒng)發(fā)生故障導(dǎo)致的暫態(tài)低電壓；
[0011]步驟五、當(dāng)LCC
?
HVDC受端交流系統(tǒng)故障恢復(fù)后，U
PCC
恢復(fù),若U
PCC
＞U
min
，則方法二投入，即根據(jù)調(diào)相機(jī)、柔性直流暫態(tài)無功功率變化量的差值dQ，優(yōu)化柔性直流瞬時(shí)無功功率響應(yīng)速度，以抑制LCC
?
HVDC受端交流系統(tǒng)故障恢復(fù)導(dǎo)致的暫態(tài)過電壓。
[0012]進(jìn)一步的，步驟四中投入無功功率控制策略，具體包括：判斷dQ是否大于0，若判斷結(jié)果為是，則令Q
add
＝dQ；若判斷結(jié)果為否，則令Q
add
＝0。
[0013]進(jìn)一步的，步驟五中維持投入無功功率控制策略，具體包括：判斷dQ是否小于0，若判斷結(jié)果為是，則令Q
add
＝dQ；若判斷結(jié)果為否，則令Q
add
＝0。
[0014]進(jìn)一步的，步驟五中若長(zhǎng)期Q
add
＝0，延時(shí)0.5s
?
2s后，退出無功功率控制策略。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有的有益效果如下：
[0016]本專利技術(shù)提出的計(jì)及調(diào)相機(jī)的柔性直流輸電系統(tǒng)無功功率控制方法，根據(jù)調(diào)相機(jī)、柔性直流暫態(tài)無功功率變化量的差值，優(yōu)化柔性直流瞬時(shí)無功功率響應(yīng)速度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)直流受端交流電網(wǎng)故障發(fā)生和恢復(fù)時(shí)刻的暫態(tài)低電壓和暫態(tài)過電壓的抑制。
附圖說明
[0017]圖1為本專利技術(shù)提供的一種計(jì)及調(diào)相機(jī)的柔性直流輸電系統(tǒng)無功功率控制方法的流程示意圖；
[0018]圖2為本專利技術(shù)適用場(chǎng)景之一的柔性直流、常規(guī)直流、同步調(diào)相機(jī)于近區(qū)交流電網(wǎng)中并存形成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本專利技術(shù)提供的一種計(jì)及調(diào)相機(jī)的柔性直流輸電系統(tǒng)無功功率控制方法的控制效果對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
[0020]下面將結(jié)合本專利技術(shù)中的附圖，對(duì)本專利技術(shù)中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0021]如圖2所示，本專利技術(shù)適用場(chǎng)景之一，為柔性直流、常規(guī)直流、同步調(diào)相機(jī)于近區(qū)交流電網(wǎng)中并存形成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中LCC指的是常規(guī)直流采用的電網(wǎng)強(qiáng)迫換相型換流器，VSC指的是柔性直流采用的電壓源型換流器，SC指的是調(diào)相機(jī)，三者并聯(lián)在一條或近區(qū)交流電網(wǎng)等效的交流母線上，形成柔性直流、常規(guī)直流、同步調(diào)相機(jī)于近區(qū)交流電網(wǎng)中并存的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0022]如圖1所示，本專利技術(shù)實(shí)施例提供一種計(jì)及調(diào)相機(jī)的柔性直流輸電系統(tǒng)無功功率控制方法，包括如下步驟：
[0023]步驟一、輸入常規(guī)直流(LCC
?
HVDC)受端換流母線電壓U
PCC
、同步調(diào)相機(jī)穩(wěn)態(tài)輸出無功功率Q
SC0
、以及柔性直流(VSC
?
HVDC)穩(wěn)態(tài)輸出無功功率為Q
VSC0
；
[0024]步驟二、測(cè)量常規(guī)直流(LCC
?
HVDC)受端換流母線電壓U
PCC
、暫態(tài)輸出無功功率Q
SC
、以及暫態(tài)輸出無功功率為Q
VSC
；
[0025]步驟三、計(jì)算dQ＝(Q
SC
?
Q
SC0
)
?
(Q
VSC
?
Q
VSC0
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種計(jì)及調(diào)相機(jī)的柔性直流輸電系統(tǒng)無功功率控制方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一、輸入定值LCC
?
HVDC受端換流母線電壓最小值U
min
、同步調(diào)相機(jī)穩(wěn)態(tài)輸出無功功率Q
SC0
、以及VSC
?
HVDC穩(wěn)態(tài)輸出無功功率為Q
VSC0
；步驟二、測(cè)量LCC
?
HVDC受端換流母線實(shí)際電壓U
PCC
、同步調(diào)相機(jī)暫態(tài)輸出無功功率Q
SC
、以及VSC
?
HVDC暫態(tài)輸出無功功率為Q
VSC
；步驟三、計(jì)算dQ＝(Q
SC
?
Q
SC0
)
?
(Q
VSC
?
Q
VSC0
)，其中dQ為調(diào)相機(jī)、柔性直流暫態(tài)無功功率變化量的差值，并定義Q
add
為柔性直流定交流電壓控制環(huán)反饋增量；步驟四、當(dāng)LCC
?
HVDC受端交流系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，LCC
?
HVDC受端換流母線實(shí)際電壓U
PCC
跌落，若U
PCC
＜U
min
，則方法一投入，即根據(jù)調(diào)相機(jī)、...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳堃，葉龐琪，張侃君，蔡德福，張隆恩，胡興洋，王婷，黎恒烜，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：