[发明专利]电力系统电压稳定控制方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统电压稳定控制的技术领域，特别是涉及一种电力系统电压稳定控制方法及其系统。

背景技术

近年来国际上发生的多起电压失稳造成大面积停电事故，带来了巨大的经济损失和恶劣的社会影响，对电力系统安全稳定运行提出了严峻的挑战。目前，装设无功补偿设备是提高电力系统电压稳定性的重要方法之一。然而，传统的补偿以机械式投切电容器(英文缩写MSC)为主，响应速度较慢，适用于稳态控制；随着电力电子技术及相应控制技术的发展，具有快速响应、调节速度的静止同步补偿器(英文缩写STATCOM)逐渐应用于实际电网以提高系统的暂态电压稳定性，但STATCOM的投资相对较高。为降低总体成本、提高性价比，有效的做法是将两者组合后进行混合补偿。

目前，常用的控制方法是MSC受变电站无功/电压控制或系统级自动电压控制(英文缩写AVC)，即根据无功输出指令或控制母线电压与参考电压的差值大小进行的无功/电压控制命令，完成MSC的投退操作；而STATCOM则采用比例积分控制器(PI)控制，即利用受控母线电压与参考电压差值，经过PI调节与限幅环节后输出无功电流，或者直接根据AVC指令要求进行无功功率补偿。总而言之，在目前电力系统实际应用中，较多考虑的是两者在稳态时的组合控制方法，即是基于稳态控制目标来执行MSC的投退操作和调节STATCOM的电压/无功指令。而STATCOM作为一种动态无功补偿设备，虽然也被研究用于功率振荡抑制、局部电压支撑，但考虑到成本高、总体容量有限，其实际应用效果受到限制。另外一方面，对于电力远距离、大容量传输的情况，存在实际的暂态电压稳定问题。因此，如何充分利用已有的大范围布置的MSC和近年来逐步推广应用的STATCOM，将两者组合起来提高大型受端电网的暂态电压支撑能力，预防暂态电压崩溃是当前电力工业重要的技术挑战之一。

发明内容

针对现有的静止同步补偿器和机械式投切电容器的组合控制不稳定的问题，本发明提供一种电力系统电压稳定控制方法，能够提高静止同步补偿器和机械式投切电容器组合控制的稳定性，提高静止同步补偿器的利用效率。

一种电力系统电压稳定控制方法，基于静止同步补偿器和机械式投切电容器，包括稳态控制步骤：

a)获取无功参数，包括自动电压控制系统提供的无功功率需求参考值Q_L、受控母线上并联的静止同步补偿器的额定无功容量Q_SN，受控母线上并联的机械式投切电容器的组数N，以及每一组机械式投切电容器的额定无功容量Q_C0；

b)根据所述无功参数，获得实际应投入的机械式投切电容器组数n：

n=0,p<0p,0≤p≤NN,p>N;]]>

其中，为取整函数；

c)根据所述目标参数以及所述实际应投入的机械式投切电容器组数n，获得静止同步补偿器的输出无功容量Q_S：