[发明专利]调相机与特高压直流换流站电压无功协调控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种调相机与特高压直流换流站电压无功协调控制方法及系统，保持直流控制保护系统交流滤波器组投切策略不变，获取直流控保的滤波器、电抗器组投切指令、运行方式及相关控制参数和调相机的运行状态，根据直流控制保护的投切指令调整调相机的控制目标，并对直流控保输出的交流电容器、电抗器投切指令进行干预。本发明基于特高压直流输电无功控制及调相机现有控制模式，能够减少交流滤波器组投切时带来的母线电压波动并能在一定工况下减少电容器、电抗器组的投切次数，延长交流电容器、电抗器使用寿命，同时无需更改直流控保及调相机内部控制逻辑，便于实施。

技术领域

本发明涉及电力系统运行与控制技术，具体涉及一种调相机与特高压直流换流站电压无功协调控制方法及系统，用于实现考虑当前控制现状的特高压换流站内调相机和由直流控制保护系统控制的交流滤波器组之间的电压/无功协调控制。

背景技术

高压直流输电作为一种远距离大容量输电方式，其在建设经济性及运行损耗方面相较于传统交流输电存在较大优势，但其运行需要消耗大量的无功并产生大量谐波，因此特高压换流站内需配置大量无功设备，一般通过配置交流滤波器、电容器及电抗器组，通过直流控制保护实现对无功补偿设备的投切来满足直流系统不同运行方式下的无功需求。同时，部分换流站还会配置动态无功设备如STATCOM、调相机等来满足对于交流母线电压动态控制的需求。目前，特高压换流站配备大容量调相机作为直流输电的动态无功支撑源已成为我国直流输电建设的趋势，已投的扎青、祁韶直流换流站均配置了大容量调相机，但调相机的控制与直流输电的无功控制间无任何交互，缺乏协调，调相机挂网后与交流系统无功交换为零，仅在因系统故障造成母线电压出现较大偏差时提供动态无功支撑，未能充分发挥大容量调相机在稳态下的无功支撑能力，其运行经济性不高。

因此，亟需一种综合考虑大容量调相机实际能力的调相机与特高压直流无功协调控制方法以提升调相机运行的经济性。现有涉及调相机与直流输电的无功协调控制方法不多，如申请号为201710307415.7的中国专利文献公开了直流换流站交流滤波器与调相机的无功协调控制方法，通过交流滤波器投切时调相机提前向与滤波器动作方向相反的方向调整无功来减小滤波器投切时的电压冲击，仅仅只考虑了调相机的动态电压平抑能力，未考大容量调相机具备的稳态无功支撑能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种调相机与特高压直流换流站电压无功协调控制方法及系统，本发明基于目前特高压换流站调相机与直流控制保护系统间无控制信息交互的现状，通过构建协控的方式，不需改动现有直流控保及调相机各自的内部控制逻辑，能够简单有效地协调控制调相机与由直流控制保护系统掌控的交流滤波器组、电容器及电抗器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种调相机与特高压直流换流站电压无功协调控制方法，实施步骤包括：

1）当直流输电起极运行及调相机投入运行稳定后，跳转执行步骤2）；

2）判断直流输电控制是否有投切滤波器指令，如果有投切滤波器指令则跳转执行步骤3）；

3）判断投切滤波器指令是否为投滤波器指令，如果为投滤波器指令，则跳转执行步骤4）；如果为切滤波器指令，则跳转执行步骤5）；

4）计算一个小组滤波器投入及对应电抗器投切后的预估目标电压与初始电压目标的第一偏差ΔUc₁，获取预估目标电压与初始电压目标的第一偏差ΔUc₁对应的无功量Qc₁作为调相机的无功控制目标修正量，根据调相机的无功控制目标修正量修正调相机的无功控制目标，并对修正后的调相机的无功控制目标进行限幅处理；跳转执行步骤6）；