[发明专利]特高压换流站调相机与变电站无功设备的无功置换方法

权利要求书

1.一种特高压换流站调相机与变电站无功设备的无功置换方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)设定自动电压控制周期为T_c；

(2)从电网调度系统获取电网网络结构数据，构造一个与特高压换流站500kV母线协调控制的区域电网模型，记为

其中，表示特高压换流站和近区参与协调控制500kV变电站，总计N座，表示特高压换流站和近区参与协调控制500kV变电站内参与协调控制的500kV母线，500kV母线总计有K条；

(3)在每个自动电压控制周期T_c到来时，从电网自动电压控制系统中分别读取特高压换流站调相机S的无功正常运行点参数Q_nom-s、特高压换流站调相机S无功置换门槛值参数Q_max和无功调节步长Q_step，并读取特高压换流站调相机S对特高压换流站500kV母线m的无功电压灵每度C_s-m,m∈K；

(4)从电网调度系统中读取特高压换流站内500kV母线m的电压量测值V_m,从电网自动电压控制系统中读取500kV母线m的运行上限参数值V_m-max和运行下限参数值V_m-min，对V_m进行判断：

V_m-min＜V_m＜V_m-max (1)

V_m≤V_m-min或V_m≥V_m-max (2)

若V_m满足式(1)，则进入步骤(5)，若V_m满足式(2)，返回步骤(2)；

(5)从电网调度系统中读取特高压换流站调相机S的实时无功功率量测值Q_r-s,对Q_r-s进行判断，若Q_r-s≠Q_nom-s，则进入步骤(6),若Q_r-s＝Q_nom-s，则不需要进行无功置换，返回步骤(2)；

(6)计算特高压换流站调相机S的无功置换量ΔQ，ΔQ＝Q_nom-s-Q_r-s，对ΔQ进行判断，若|ΔQ|＞Q_step，则计算特高压换流站调相机S实际无功置换量ΔQ_s,若ΔQ≥0则ΔQ_s＝Q_step,若ΔQ＜0则ΔQ_s＝-(Q_step)，进入步骤(7)，若|ΔQ_s|≤Q_step，则返回步骤(2)；

(7)根据步骤(2)中读取的特高压换流站调相机S对特高压换流站500kV母线m的无功电压灵敏度参数C_s-m，计算特高压换流站调相机S按无功置换量ΔQ_s进行调整后,特高压换流站500kV母线m电压值V’_m，V’_m＝V_m+(C_s*ΔQ_s)；

(8)对步骤(7)计算的V’_m进行判断,若满足V_m-min＜V’_m＜V_m-max，则进入步骤(10),若满足V’_m≤V_m-min或者V’_m≥V_m-max，则进入步骤(9)；

(9)从电网自动电压控制系统中读取特高压换流站和近区500kV变电站内参与协调控制的500kV母线的灵敏度矩阵C_sens-k，遍历灵敏度矩阵C_sens-k中所有参与协调控制的500kV母线,读取参与协调控制的500kV母线对特高压换流站母线m的灵敏度,按灵敏度从大到小形成数组C[j][c_sens-j-m],其中j表示母线的编号，表示编号为j的母线对特高压换流站母线m的灵敏度值,设j＝1,若V’_m≤V_m-min则进入步骤(9-1),若V’_m≥V_m-max进入步骤(9-2)；

(9-1)选择与编号为j的母线相对应的近区参与协调控制的500kV变电站站内的无功资源，计算生成变电站协助提升特高压换流站母线m的电压的增无功策略，具体过程如下：

(9-1-1)从电网调度系统中读取变电站中主变压器低压侧无功量测Q_j和可增无功值Q_add-j,对Q_add-j进行判断,若Q_add-j＞0，则进入步骤(9-1-2),若Q_add-j≤0，则进入步骤(9-1-3)；

(9-1-2)对Q_j进行判断,若Q_j＜0，则切除变电站中的低压侧电抗器,若Q_j≥0，则投入变电站中的低压侧电容器，返回步骤(3)；

(9-1-3)使j＝j+1，返回步骤(9-1)；

(9-2)选择与编号为j的母线相对应的近区参与协调控制的500kV变电站内的无功资源，计算生成变电站协助降低特高压换流站内母线m的电压的减无功策略，包括以下步骤：

(9-2-1)从电网调度系统中读取变电站内主变压器低压侧无功量测Q_j和可减无功值Q_dec-j,对Q_dec-j进行判断,若Q_dec-j＞0，则进入步骤(9-2-2),若Q_dec-j≤0，则进入步骤(9-2-3)；

(9-2-2)对Q_j进行判断,若Q_j＞0，则切除变电站中的低压则电容器,若Q_j≤0则投入变电站中的低压侧电抗器,返回步骤(3)；

(9-2-3)使j＝j+1返回步骤(9-2)；

(10)对步骤(6)的特高压换流站调相机S的无功调整量ΔQ_s进行判断，若ΔQ_s＞0，则特高压换流站调相机S投入容性无功功率ΔQ_s,若ΔQ_s＝0,则特高压换流站调相机S保持原有无功功率不变,若ΔQ_s＜0，则特高压换流站调相机S投入感性无功功率|ΔQ_s|，使得特高压换流站调相机S的无功值为无功正常运行点参数Q_nom-s的范围，实现特高压换流站调相机与变电站无功设备的无功置换。