[发明专利]一种新能源直流送端系统暂态过电压分布式控制方法

说明书

本发明属于新能源并网技术控制领域，涉及一种新能源直流送端系统暂态过电压分布式控制方法。调相机替代的新能源直流送端暂态过电压分布式控制方法中，新能源直流送端暂态压升所需控制设备的分布式控制框架为“整流站‑关键控制节点‑风电场”三层分布式控制框架；当祁韶直流发生换相失败/闭锁时，建立防止风电场发生暂态过高过低电压的三道防线。本发明中形成的祁韶直流送端系统暂态过电压分布式控制策略，达到各层内动态无功补偿设备协调控制；针对直流换相失败/闭锁故障对设备响应灵敏度和暂态过电压抑制能力的需求，优化了各无功补偿设备的控制方法。

技术领域

本发明属于新能源并网技术控制领域，涉及一种新能源直流送端系统暂态过电压分布式控制方法。应用于直流送端系统暂态过电压分布式控制。

背景技术

随着国内直流输电工程快速建设和投入运行，直流输电送、受端电网的交直流耦合程度逐渐加深，直流故障对交流电网稳定性的影响机理成为近几年的研究热点。国内外关于直流系统换相失败、直流闭锁故障的影响因素、演化过程方面的研究成果较为成熟，研究了交流系统在直流换相失败后的暂稳特性，也初步探讨了直流换相失败造成换流母线过电压的原因，另外，也从基于短路比、多馈入短路比等系统强度指标的角度，定性分析了直流闭锁引起的交流侧暂态过电压问题。基于甘肃电网现有动态无功补偿设备在直流整流站近端电网的分布情况，确定抑制祁韶直流送端暂态压升的分级无功补偿层次。

祁韶直流整流站的主要动态无补偿设备为大型调相机和SVC，而整流站目前的无功补偿设备为滤波器和固定电容器。目前，我国已有多条特高压直流工程的送、受端整流站部署了调相机，但调相机和整流站交流滤波器均为单独控制，两者之间缺乏合理的协调配合，无法充分发挥调相机在特高压直流输电系统中的无功补偿作用，而调相机和SVC之间也需要协调控制。

由于直流换相失败/闭锁造成的暂态过电压属于毫秒级的暂态过程，调相机响应速度能够及时跟上暂态电压的波动，SVC在一定程度上能够跟随暂态电压的变化，而整流站滤波器投切速度远远慢于大型调相机响应速度。因此大型调相机和当前整流站内的滤波器在时序上不存在暂态级别的协调控制。但是通过稳态工况下合理的进行无功补偿容量协调，同时给调相机预留足够的备用容量应对直流换相失败/闭锁造成的电压波动具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，设计了一种供需随机匹配的日内电力市场优化调度方法，即考虑了可再生能源出力随机性以及需求负荷的不确定性，同时有效的提高可再生能源的利用率，减少了环境污染。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案具体步骤如下：

一种新能源直流送端系统暂态过电压分布式控制方法，整体步骤为：

直流未发生换相失败/闭锁时：

1)整流站通过直流功率检测判定最小滤波器原则确定能与调相机进行无功协调的滤波器，站内无功平衡优化使调相机具备最佳的无功备用容量，SVC作为辅助后备不参与稳态电压调节；

2)750kV关键控制节点SVC采取定电压控制模式，控制目标为维持接入点电压在1.0p.u.，站内电抗、电容器平衡无功；

3)风电场风机正常运行，风机自身调节无功，并根据功率判定自身无功输出范围，给SVC预留调节裕度；SVC采取定电压控制模式，控制目标为维持接入点电压在1.0p.u.。

直流发生换相失败/闭锁时：

1)整流站调相机与SVC协调控制，同时整流站发出滤波器快切指令。

2)根据750kV关键控制节点SVC全程参与并采取附加闭锁控制的改进控制方法，暂态故障下自主响应；

3)风电场根据暂态电压判定，暂态低电压时采取低压穿越控制，SVC全程参与并采取附加闭锁控制的改进控制方法，暂态故障下自主响应。