[发明专利]一种柔性直流系统中变压器有载调压控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种柔性直流系统中变压器有载调压控制方法及系统，包括以下步骤：1)根据输入到换流站的有功功率和无功功率的实测值、换流站的有功功率和无功功率的参考值，计算变压器阀侧电流参考值的d轴和q轴分量；2)计算桥臂热稳定电流参考值；3)若桥臂热稳定电流参考值越过桥臂热稳定电流限值，则将变压器分接头降低1档并返回1)；否则进入4)；4)计算换流器输出交流电压的d轴及q轴分量；5)计算换流器输出交流电压基波分量参考值的有效值；6)根据换流器输出交流电压基波分量参考值的有效值和直流端口电压计算换流站调制比；7)判断调制比是否在稳态范围内，根据判断结果进行变压器调档。本发明可广泛应用于柔性直流系统领域。

技术领域

本发明涉及柔性直流领域，特别是关于一种柔性直流系统中变压器有载调压控制方法及系统。

背景技术

基于电压源换流器的柔性直流系统由于可向无源负荷供电、有功功率和无功功率独立可控、开关损耗低等特点成为高电压大容量直流输电的重要发展方向。与传统高压直流输电系统相比，基于电压源换流器的柔性直流系统的工作原理完全不同，传统高压直流输电系统中变压器的有载调压控制策略已不适用。

近年来，柔性直流系统中变压器通常采用定阀侧电压的有载调压控制策略。该控制策略的目的是将变压器阀侧空载电压控制在额定值。但是，该策略中确定档位的稳定范围较小，易造成变压器的有载调压开关随着交流母线电压的波动而频繁动作，使得已有柔性直流工程因为交流母线电压频繁波动而导致有载调压开关烧毁。此外，该控制策略仅通过调制比在稳态范围内调节实现无功功率的调节，因此换流站的无功调节能力较弱。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种柔性直流系统中变压器有载调压控制方法及系统，解决了换流站无功调节能力弱，以及常用控制策略带来的有载调压开关随交流母线电压的波动而频繁动作问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种柔性直流系统中变压器有载调压控制方法，其包括以下步骤：

1)根据输入到换流站的有功功率实测值p、无功功率实测值q、换流站的有功功率参考值p_ref、无功功率参考值q_ref，计算得到变压器阀侧电流参考值的d轴分量i_dref和q轴分量i_qref；

2)根据变压器阀侧电流参考值的d轴分量i_dref和q轴分量i_qref，计算得到桥臂热稳定电流参考值i_rmsref；

3)将桥臂热稳定电流参考值i_rmsref与桥臂热稳定电流限制i_rmsmax进行比较，若桥臂热稳定电流参考值i_rmsref越过桥臂热稳定电流限值i_rmsmax，则将变压器分接头降低1档，并返回步骤1)；否则进入步骤4)；

4)根据换流站交流母线电压实测值u_s、变压器阀侧电流实测值i以及变压器阀侧电流参考值的d轴分量i_dref和q轴分量i_qref，计算得到换流器输出交流电压参考值的d轴分量u_dref及q轴分量u_qref；

5)根据换流器输出交流电压参考值的d轴分量u_dref及q轴分量u_qref，计算得到换流器输出交流电压基波分量参考值的有效值u_ac1ref；

6)根据换流器输出交流电压基波分量参考值的有效值u_ac1ref和直流端口电压u_dc，计算得到换流站的调制比M；

7)判断调制比M是否在稳态范围内，并根据判断结果对变压器分接头进行调档。