[发明专利]一种适用于特高压直流输电换流站的无功控制和谐波的优化方法

摘要

本发明公开了一种适用于特高压直流输电换流站的无功控制和谐波优化方法，实现了启停控制、过电压控制、滤波优先选择控制、自动/手动切换控制、正常情况下和换相失败时的无功优化控制。能够在线控制滤波器和电容器组的投切，最大限度的利用换流站内配置的电容器和滤波器组，使得正常运行时减小对交流系统的无功需求，在直流换相失败期间减小电压波动，并根据谐波情况针对性地减小谐波。

主权项

1.一种适用于特高压直流输电换流站的无功控制和谐波优化方法，其特征在于，包括步骤：(1)将滤波器组和电容器组分类和编号。根据断路器连接情况进行大组编号，根据滤波器组和电容器组的连接情况对每个小组编号。将滤除11/13次谐波的滤波器组定为类型一；将滤除24/36次谐波的滤波器组定为类型二；将滤除3次谐波的滤波器组定为类型三；将并联电容器组定为类型四。(2)信号的输入：读取换流变交流侧电压、电流三相瞬时值，计算当前交直流传输的有功功率、无功功率值；读取当前滤波器组与电容器组投入状态并计算当前为换流站提供的无功功率；读取阀控和极控的换相失败判断信号。(3)设置最小无功投入。至少设置类型一滤波器组和类型二滤波器组各一组。(4)设置运行最高电压。检测直流电压超过1.1标幺值时，每隔一定时间切除一小组滤波器组或电容器组直到最小无功投入或直流电压恢复到1.1标幺值以下为止。(5)设置谐波优先滤除标准。读取交流电压的12次谐波、24次谐波、3次谐波的含量。正常情况下滤除谐波优先级为12次谐波＞24次谐波＞3次谐波；当24次谐波含量超过12次的一定比例时将滤除24次谐波置为最优，当3次谐波超过总谐波含量一定比例时将滤除3次谐波置为最优；若3次谐波和24次谐波含量同时满足上述条件时，置为3次谐波＞24次谐波＞12次谐波。此外优先级高的先投，优先级低的先切。(6)将运行分为以减小交直流无功交换和减小电压波动两个目标策略。其读取换相失败判断模块的数值，并根据其值对两个运行模式进行切换。(7)在减小交直流无功交换模式下时，设定交直流无功交换阈值。一旦线路通过的无功超过阈值时，投/切一组滤波器组或电容器组。在启动阶段快速更新无功指令值；在运行阶段以相对较慢的速度更新指令值。(8)当处于减小电压波动模式下时，设定一个电压恢复速率为阈值。以当前运行电压为目标，根据当前线路传送的有功功率计算换流站需要的无功功率。当检测到电压恢复速度大于等于阈值时，切换为以基准电压为控制目标计算换流站需要的无功功率，控制滤波器组和电容器组投切容量使与之差达到最小值。(9)在需要投入滤波器组和电容器组时，按照步骤(5)的优先级排列根据小组编号从小到大投入滤波器组，最后投入电容器组。在需要切除滤波器组和电容器组时，先切除电容器组，当电容器组切除完毕后按照步骤(5)的反顺序切除滤波器组。(10)将控制环节分为手动和自动控制。换流站的最小无功投入下的滤波器组不受手动与自动控制外，其他阀组全部受手动与自动所控制。直流解锁启动的一段时间内闭锁手动控制。自动控制根据(4‑9步骤)的控制策略进行投切。(11)直流闭锁后退出滤波器组和电容器组。从站控得到闭锁信号时，启动退出环节，继续进行(4‑9步骤)。当检测电压到0时，切除最小无功投入。