[发明专利]一种用于换流站的动态无功补偿装置的控制方法

权利要求书

1.一种用于换流站的动态无功补偿装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)动态无功补偿装置从直流控制系统中获取高压直流输电系统换流站与交流系统交换无功功率的大小，作为动态无功补偿装置的控制系统的输入信息，包括：

采用直流控制系统中的高压直流输电系统换流站与交流系统交换无功功率的大小作为动态无功补偿装置的控制系统的输入信息，所述直流控制系统中的高压直流输电系统换流站与交流系统交换无功功率的大小由直流换流器消耗的无功功率和静态无功补偿装置产生的无功功率确定；

其中，直流换流器消耗的无功功率根据高压直流输电系统换流站的运行状态，按下式计算：

式中：Q_dc,conv：直流换流器消耗的无功功率，Mvar；μ：换相角，弧度；I_d：直流运行电流，kA；α：整流器触发角，弧度；U_ac：交流母线电压；K_N：换流变压器额定变比；T：档位；D_tap：换流变压器档距；当换流站以逆变方式运行时，用逆变器关断角γ代替α；n：12脉动换流器数量；

静态无功补偿装置产生的无功功率由下式确定：

Q_acf＝U_ac/U_acN∑Q_acfN (2)

式中，Q_acf:静态无功补偿装置产生无功功率,Mvar；∑Q_acfN:投入的静态无功补偿装置额定无功功率之和；U_acN：交流母线额定电压，静态无功补偿装置的额定无功功率对应的交流电压；

高压直流输电系统换流站与交流系统交换无功功率的大小由式(1)减去式(2)得到；

2)采用一阶惯性控制，使得稳态电压运行范围内，动态无功补偿装置输出的无功功率与高压直流输电系统换流站与交流系统交换无功功率的大小成反比；

3)通过限幅使得交流系统出现过电压时，利用一个比例积分控制快速降低一阶惯性控制限幅环节的上限，减少动态无功补偿装置的无功输出，动态无功补偿装置吸收无功功率；交流系统出现低电压时，利用一个比例积分控制快速增加一阶惯性控制限幅环节的下限，增加动态无功补偿装置的无功输出，动态无功补偿装置发出无功功率。

2.如权利要求1所述的一种用于换流站的动态无功补偿装置的控制方法，其特征在于：采用一阶惯性控制，使得动态无功补偿装置输出的无功功率与高压直流输电系统换流站与交流系统交换无功功率的大小成反比包括：

根据高压直流输电系统换流站与交流系统无功交换的最大值，以及动态无功补偿装置参与抑制静态无功补偿装置投切电压波动的无功容量确定动态无功补偿装置输出无功功率与高压直流输电系统换流站与交流系统交换无功功率的大小成反比的比例系数；

其中，比例系数K由下式确定：

K＝Q_SVC/(2Q_HVDC) (3)

式中，Q_SVC为动态无功补偿装置参与抑制静态无功补偿装置投切电压波动的容量；Q_HVDC为高压直流输电系统换流站与交流系统最大交换无功功率的大小，超过该值，就需要投入或者切除一组静态无功补偿装置。

3.如权利要求1所述的一种用于换流站的动态无功补偿装置的控制方法，其特征在于，通过限幅使得交流系统出现过电压时，利用一个比例积分控制快速降低一阶惯性控制限幅环节的上限，减少动态无功补偿装置的无功输出，动态无功补偿装置吸收无功功率；交流系统出现低电压时，利用一个比例积分控制快速增加一阶惯性控制限幅环节的下限，增加动态无功补偿装置的无功输出，动态无功补偿装置发出无功功率的步骤包括：

当出现过电压时，由比例积分控制根据过电压情况迅速减小动态无功补偿装置允许的最大无功出力Q_max，随着Q_max的减小，一阶惯性控制的上限幅减小，一阶惯性环节的输出相应减小，动态无功补偿装置的无功出力减小，动态无功补偿装置实现对过电压的抑制；当出现低电压时，由比例积分控制根据低电压的情况迅速增加动态无功补偿装置允许的最小无功出力Q_min，随着Q_min的增加，一阶惯性控制的下限幅增加，一阶惯性环节的输出相应增加，动态无功补偿装置的无功出力增加，动态无功补偿装置实现对低电压的控制。