[发明专利]一种无功电压紧急协调控制装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种无功电压紧急协调控制装置及控制方法，包括：协调控制主站、区域主站和子站，采用集中式控制结构，根据区域主站电压及直流故障情况投切电容、电抗器。协调控制主站转发分区主站的故障信息、接收AVC主站下发的相关站点无功电压灵敏度信息，区域主站汇集区域内电容电抗器信息，基于直流故障和无功电压灵敏度等信息进行综合决策。子站为信息采集及执行站，可根据本地电压进行主动投切。本发明可以在故障后快速组织电网内的无功资源，为电网提供无功支撑，避免电压崩溃的发生，同时考虑了退出策略与防误措施，保证了控制系统动作的快速性、准确性、安全性。

技术领域

本发明属于电网控制技术领域，具体涉及一种无功电压紧急协调控制装置及控制方法。

背景技术

随着新时期电网建设的发展，新能源机组日益增多，跨区域大容量直流工程相继投运，电网“强直弱交”的特性日渐凸显。而馈入直流功率和新能源机组对常规机组的替代效应导致系统无功支撑薄弱，多直流馈入的受端电网面临更严峻的电压稳定问题。

并且受端电网重要线路的三永故障可能导致多直流连续换相失败，又因无功资源不足导致电压难以快速恢复，继而可能引发区域电网电压崩溃的重大事故。然而目前并没有有效的装置和方法实现在故障发生后快速组织电网中的备用无功资源提供电压支撑。

发明内容

本发明提出一种无功电压紧急协调控制装置及控制方法，通过紧急协调一定区域内的无功资源维持故障后电网的电压稳定，包括故障后无功资源的快速投入策略和投入后电压过高的退出策略以及执行站电压投切策略。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种无功电压紧急协调控制装置，包括AVC主站、协调控制主站、区域主站和子站；AVC主站与协调控制主站双向通讯连接，协调控制主站与各区域主站之间双向通讯连接，各区域主站之间相互独立，且每个区域主站均与至少一个子站双向通讯连接。

具体地，所述子站，一方面采集电容电抗器安装点的电压信息和电容电抗器的开关位置信息并传输给区域主站，另一方面接收区域主站的指令并执行；且每个子站，均包括子站通讯模块、采集模块和执行模块；子站通讯模块与对应区域主站的区域通讯模块Ⅰ通过光缆通讯连接；采集模块采集电容电抗器安装点的电压信息以及电容电抗器的开关位置信息，并通过子站通讯模块传输给区域通讯模块Ⅰ；区域主站通过区域通讯模块Ⅰ给执行模块发送控制指令，使执行模块动作；所述执行模块包括电容器检修压板和电抗器检修压板。

每个区域主站，均包括区域通讯模块Ⅰ、区域通讯模块Ⅱ、逻辑运算模块；逻辑运算模块分别与区域通讯模块Ⅰ和区域通讯模块Ⅱ连接，且逻辑运算模块通过区域通讯模块Ⅰ与对应的子站通讯模块通讯连接；逻辑运算模块通过区域通讯模块Ⅱ与协调控制主站的主站通讯模块Ⅰ通讯连接；

逻辑运算模块，收集各子站采集的电容电抗器安装点的电压信息和电容电抗器的开关位置信息，并计算电容电抗器投切量。

所述协调控制主站，包括主站通讯模块Ⅰ、主站通讯模块Ⅱ和协调控制模块；协调控制模块一方面通过主站通讯模块Ⅰ接收任一区域主站中逻辑运算模块传输的故障信息，再通过主站通讯模块Ⅰ将当前区域主站的故障信息发给其他区域主站的逻辑运算模块；协调控制模块另一方面通过主站通讯模块Ⅱ从AVC主站接收各个子站的无功电压灵敏度信息并通过主站通讯模块Ⅰ发送给各个区域主站的逻辑运算模块。

本发明采用协调控制主站、区域主站、子站的集中分布式控制结构，主要功能集中在区域主站处理，负责本区域无功站间采用2M通信通道直接通信，在正常控制模式下，子站将本站采集的电容电抗器信息上送到区域主站，区域主站根据故障后电压情况采取投切本区域内电容电抗器措施。

而对应的一种无功电压紧急协调控制方法，步骤为：S1，计算子站的无功储备。

所述无功储备，包括容性无功储备和感性无功储备。