[发明专利]一种基于特高压直流输电工程的逆变侧控制方法有效
申请号: | 201811212908.3 | 申请日: | 2018-10-18 |
公开(公告)号: | CN109347133B | 公开(公告)日: | 2020-09-08 |
发明(设计)人: | 张宛楠;孙海顺;邵德军;李锴;申旭辉;徐友平;党杰;潘晓杰;唐晓竣;姜文立;张三洪 | 申请(专利权)人: | 国家电网公司华中分部;华中科技大学;中国电力科学研究院有限公司 |
主分类号: | H02J3/36 | 分类号: | H02J3/36;H02J3/12;H02J3/16 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 曹葆青;李智 |
地址: | 430077 *** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 高压 直流 输电 工程 逆变侧 控制 方法 | ||
本发明公开了一种基于特高压直流输电工程的逆变侧控制方法,包括在直流输电系统的逆变侧控制系统附加熄弧角调制模块,增加逆变站无功补偿容量,设置直流输电系统稳态时熄弧角给定值;分别获取系统稳态和发生故障时逆变侧第二交流母线电压值V0和Vac;判断是否改变熄弧角给定值,当V0与Vac的偏差在±5%范围之外时启动熄弧角调制模块;直至第二母线电压水平恢复到给定范围内停止调制,恢复熄弧角原设定值。本方法附加熄弧角调制模块可降低直流换相失败概率,抑制交流母线电压波动幅度,加快直流功率恢复速度,提高交流电网电压稳定性。
技术领域
本发明属于电气工程技术领域,更具体地,涉及一种基于特高压直流输电工程的逆变侧控制方法。
背景技术
特高压直流输电适用于远距离、大容量输电,能够实现资源的优化配置,在我国能源战略中发挥着重要作用。随着特高压直流输电技术的快速发展,我国输电网的主导形态发生着深刻变化,由开始的纯交流系统发展为超高压小容量直流与交流混联,并进一步发展为特高压大容量交直流混联的格局。但是由于特高压直流工程通常输送功率很大,所以在受到扰动时直流输送功率及换流器吸收无功功率会发生大幅度的变化,较弱的交流系统受到冲击后,易引发起受端系统的暂态稳定性较差的问题。
例如湖南电网,当祁韶特高压直流为±800千伏接入时,电网的受入功率占比增大,系统机组备用容量相对减小,受端系统短路比相对减小,暂态电压支撑能力不足;同时,若换流站近区发生N-1故障,直流易出现连续换相失败,引发系统电压大幅波动,进而导致系统失去稳定。
目前常见的提高电压稳定性的措施包括:改变交流系统的主接线从而增大受端交流系统的强度,但该方法的实际操作难度大,所以目前主要采取的措施为对直流输电系统进行参数优化或增加的模块控制环节,如直流输电控制系统中的低压限流环节和装设无功补偿设备为受端系统增加无功支撑等,通常采用的无功补偿模块有同步调相机、SVC、STATCOM、固定电容器等,同步调相机可以根据交流母线电压的变化调节无功功率输出,但其运行维护成本较高;SVC、STATCOM等静止无功补偿设备造价相对同步调相机小,响应速度也较快,但其构造相对复杂;加入电容器进行补偿是最经济的一种方案,但在系统电压下降时,电容输出的无功功率也会大量下降,不利于维持系统电压稳定性。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种基于特高压直流输电工程的逆变侧控制方法与系统,旨在解决在特高压直流工程中输送功率较大的情况下,受端交流系统受到扰动时,直流输送功率和换流器吸收无功功率会发生大幅度变化,弱受端系统的电压稳定性会遭到破坏的问题。
为实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种基于特高压直流输电工程的逆变侧控制系统,包括电流控制器、熄弧角γ控制器、电压控制器和熄弧角调制模块,熄弧角调制模块分为相位超前-滞后校正单元和PI控制器;其中,相位超前-滞后校正单元输入端用于接收逆变侧交流母线电压值Vac与母线电压稳态值V0的差值ΔVac,输出端连接PI控制器,对接收信号的相位进行优化工作;PI控制器输入端连接相位超前-滞后校正单元,输出端连接γ控制器,将电信号转化为熄弧角的信号传送到γ控制器。
第二方面,本发明提供了一种基于特高压直流输电工程的逆变侧控制系统方法,利用直流输送有功功率一定时,逆变器吸收无功功率随熄弧角γ的增大而增大的特性,通过熄弧角调制改变交直流系统无功功率交换关系来提高弱受端电压稳定性,包括以下步骤:
设置被委托的特高压直流输电系统逆变侧的第一熄弧角稳态值为22°。由于该值大于常规直流输电系统的第二熄弧角给定值,需适当增加逆变站的无功补偿设备容量Qc以实现逆变站无功功率的就地平衡。
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