[发明专利]一种静止同步补偿器与站内电容器组协调控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种静止同步补偿器与站内电容器组协调控制的方法，特别涉及一种静止无功补偿器在电网不同电压水平下与站内电容器组的控制方法，属于电力系统的电网稳定控制技术领域。

背景技术

以可关断器件(IGBT，IGCT)为开关器件的静止无功补偿器(STATCOM)是现代电力电子技术在电力系统中的典型应用，可以帮助电网实现动态无功连续调节、提高电网电压稳定水平、抑制线路低频功率振荡，是电网实现可控化和智能化的主要手段之一。

当系统发生突增负荷、短路等因素而导致电压波动时，系统需要大量的无功功率来支撑系统电压。由于静止无功补偿器(STATCOM)对于系统的电压变化响应速度快，因此，当系统电压发生波动时，静止无功补偿器(STATCOM)迅速动作，输出大量的无功功率，对系统电压起到支撑作用，而站内固定电容器组等静态无功补偿设备在暂态过程中对电压波动不响应。然而，上述无功响应过程将导致系统动态无功备用严重不足，当系统再次发生短路等故障而导致电压波动时，系统将因缺乏足够的动态无功备用而导致系统电压水平降低，甚至出现电压崩溃等。研究静止同步补偿器(STATCOM)与站内电容器组的协调控制方法，能够在保证系统电压水平合理的同时，使系统储备最大的动态无功容量，从而增强系统应对故障的能力。

静止同步补偿器(STATCOM)与站内电容器组的协调控制策略，是系统电压发生波动时静止同步补偿器(STATCOM)的输出容量与固定电容器组的投入与否、投入时间及投入组数的协调控制问题。当系统电压发生波动时，若静止同步补偿器(STATCOM)与站内电容器组之间无协调控制，将出现静止同步补偿器(STATCOM)输出大量动态无功甚至输出额定动态无功而固定电容器组不动作的情形，此种情况下，不能发挥静止同步补偿器(STATCOM)储备大量动态无功功率，应对暂态故障的作用。

发明内容

本发明的目的是提出一种静止同步补偿器与站内电容器组协调控制的方法，解决系统发生电压波动时，静止同步补偿器(STATCOM)与站内电容器组的协调控制问题。在充分考虑了静止同步补偿器(STATCOM)与站内电容器组应对故障时的响应速度及补偿容量的动、静态无功容量分配的基础上，提出了静止同步补偿器(STATCOM)不同的控制模式及不同控制模式下与电容器组的协调控制策略。

本发明提出的静止同步补偿器与变电站内电容器协调控制的方法，包括以下步骤：

(1)在每个控制周期到来时刻，检测静止同步补偿器接入电网点的电压有效值V_line，计算电压有效值的标么值V_pcc：V_pcc＝V_line/V_base，其中V_base为电网的电压基值，根据标幺值V_pcc，控制静止同步补偿器的输出无功功率如下：

若V_pcc≤V_th1，则使静止同步补偿器闭锁，结束本次控制周期；其中pu为电压标幺值的单位；

若V_th1<V_pcc≤V_th2，则使静止同步补偿器进入暂态电压控制模式，输出无功功率为容性额定无功功率值Q_max，并结束本次控制周期；

若V_th2<V_pcc<V_th3，则使静止同步补偿器进入稳态电压控制模式，并进行步骤(2)；

若V_th3≤V_pcc≤V_th4，则使静止同步补偿器进入恒无功控制模式，控制静止同步补偿器的输出无功功率为Q_CQR，结束本次控制周期；其中，Q_CQR为恒无功输出无功功率，由电站运行人员根据电网控制目标事先设定；

若V_pcc>V_th4，则使静止同步补偿器进入暂态电压控制模式，输出无功功率为感性额定无功功率-Q_max，结束本次控制周期；