[发明专利]高压直流定无功功率交流故障恢复方法与装置

说明书

本发明涉及高压直流定无功功率交流故障恢复方法与装置；其中，高压直流定无功功率交流故障恢复方法，包括以下步骤：根据换流母线电压和直流电流，对换流器消耗无功功率与换流站无功补偿设备提供无功功率求差，得到交流系统与换流站的交换无功功率允许范围，并从中选取出交换无功功率期望值、生成直流电流指令值；基于直流电流指令值，对换流站进行交流故障恢复。在交流故障恢复过程中，能够将交流系统与换流站的交换无功功率定量控制在期望值，改善系统的故障恢复性能，降低交流故障恢复过程中发生换相失败的概率；提高多直流馈入系统的电压稳定性以及系统的故障恢复性能，对提升直流输电系统的稳定性具有重要意义。

技术领域

本发明涉及高压直流技术领域，特别是涉及一种高压直流定无功功率交流故障恢复方法与装置。

背景技术

高压直流已被广泛应用在远距离大功率输电和非同步电网互联场合，我国已投运和在建的直流输电线路超过30条，我国电网已经成为世界上最复杂的交直流混合运行电网。直流系统两端换流器在运行中要消耗大量无功功率，一般情况下，整流器和逆变器消耗的无功功率分别约为输送有功功率的30％～50％和40％～60％。当交流系统发生故障时，直流电压以及换流站附近换流母线电压会迅速降低，此时若直流系统仍工作在额定功率或者额定电流下，则换流站对交流系统的无功需求会大大增加，引起换相电压持续波动，影响直流正常换相甚至导致直流发生换相失败。

为解决这一问题，传统直流控制系统引入VDCOL(Voltage Dependent CurrentOrder Limiter，低压限流功能)来对低电压状态下的直流电流指令加以限制，减小故障期间换流站对交流系统的无功需求，有利于故障后交流电压和直流功率的恢复。在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：

VDCOL中直流电压和直流电流为线性关系，直流电流指令与换流母线电压、无功功率的关系并不直接，逆变侧交流系统瞬时故障导致的换相失败发生概率极高。

发明内容

基于此，有必要针对交流故障恢复过程中发生换相失败概率高的问题，提供一种高压直流定无功功率交流故障恢复方法与装置。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种高压直流定无功功率交流故障恢复方法，包括：

根据换流母线电压和直流电流，对换流器消耗无功功率与换流站无功补偿设备提供无功功率求差，得到交流系统与换流站的交换无功功率允许范围；

在交流系统与换流站的交换无功功率允许范围内选取出交换无功功率期望值，根据交换无功功率期望值，生成直流电流指令值；

基于直流电流指令值，对换流站进行交流故障恢复。

另一方面，本发明还提供一种高压直流定无功功率交流故障恢复装置，包括：

求差单元，用于根据换流母线电压和直流电流，对换流器消耗无功功率与换流站无功补偿设备提供无功功率求差，得到交流系统与换流站的交换无功功率允许范围；

处理单元，用于在交流系统与换流站的交换无功功率允许范围内选取出交换无功功率期望值，根据交换无功功率期望值，生成直流电流指令值；

故障恢复单元，用于基于直流电流指令值，对换流站进行交流故障恢复。

一方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述高压直流定无功功率交流故障恢复方法的步骤。

另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述高压直流定无功功率交流故障恢复方法的步骤。

本发明具有如下优点和有益效果：