一种静止无功补偿装置成组协调控制方法制造方法及图纸

技术编号:13135267 阅读:71 留言:0更新日期:2016-04-06 21:29
本发明专利技术公开一种基于混合模式的静止无功补偿装置(SVG)成组协调控制方法,在应用时,首先以主变为单元建立低压侧SVG控制组,各控制组至少包括2台SVG,选取额定容量最大的SVG设置为定电压模式,其余SVG设置为定无功模式;然后以跟踪并网点无功需求为目标,将总无功需求分配到每台主变,计算主变低压侧SVG控制组无功电压目标值;再以减少控制组SVG之间无功窜动、优化动态无功储备为目标,对主变低压侧SVG控制组进行无功置换。本发明专利技术可实现抑制汇集母线电压快速波动和闪变、跟踪并网点电压无功以及优化无功分布等多目标控制,可提高动态电压稳定性并降低损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统控制
,特别是一种基于混合模式的静止无功补偿装置成组协调控制方法
技术介绍
静止无功补偿器(SVC)或静止无功发生器(SVG)是两类重要的静止无功补偿装置,能够快速连续地补偿无功功率。与电容器等无功补偿装置相比,具有抑制电压波动和闪变、提高动态电压稳定性等优点,在波动性较大的系统得到了广泛应用。其中,SVG相对SVC具有更快的动态响应速度,代表了无功补偿先进技术的发展方向。为叙述方便,下文仅以SVG代替静止无功补偿装置,但本专利技术方法完全适用于SVC。近年来,风力发电、光伏发电等新能源发电在我国得到了大规模的开发利用。由于新能源发电出力具有随机性和波动性特点,造成大型风电场、光伏电站以及风光储联合发电站等新能源电站并网点电压频繁波动。为了抑制并网点电压波动,一般在新能源电站内部配置若干台静止无功补偿装置(SVG),并通过全站自动电压控制(AVC)系统实现各静止无功补偿装置以及风电机组、光伏逆变器等无功源之间的协调控制。目前,全站AVC对SVG的控制包括定无功和定电压两种控制模式。在定电压模式下,SVG跟踪全站AVC下发的电压目标指令,可以使所挂接的母线电压保持恒定,有利于抑制风电、光电出力快速变化引起的电压波动及电压闪变,提高动态电压稳定性。但对于大型新能源电站,挂接于升压变低压侧母线的各台SVG之间电气距离紧密,特别是同一主变低压侧的若干台SVG,处于“零电气距离”状态,采用定电压模式易导致各台SVG之间发生无功窜动。在定无功模式下,SVG跟踪全站AVC下发的无功目标值指令,采用定无功模式易于实现各台SVG之间的无功协调、避免发生无功窜动,但此时SVC/SVG控制作用仅相当于普通的连续可调无功装置,不能充分发挥SVG的快速调节能力,削弱了动态电压稳定性。综上所述,新能源电站内多台并列运行、电气距离紧密的SVG之间存在交互影响。采用单一的定无功模式或定电压模式,不能解决如何充分发挥SVG快速调节能力、同时减少多台SVG之间无功窜动的问题,削弱电压动态稳定性且无功窜动导致损耗增大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为:通过将定无功模式与定电压模式两种控制模式相结合,实现全站AVC对SVG的控制,充分发挥SVG的毫秒级快速调节能力以抑制电压快速波动,同时提高SVG动态无功储备,减少多台SVG之间的无功窜动,实现抑制汇集母线电压快速波动和闪变、跟踪并网点电压无功以及优化无功分布、降低损耗等多目标控制。本专利技术采取的技术方案具体为:一种静止无功补偿装置成组协调控制方法,发电站中包括多台主变,各主变低压侧分别挂接有SVG;其特征是,方法包括以下步骤:步骤一,建立主变低压侧基于混合模式的SVG控制组:以每台主变低压侧挂接的所有SVG为一个控制组,各控制组分别至少包括2台SVG;从各控制组中选取额定容量最大的SVG作为主控设备,该主控SVG设置为定电压模式,其余SVG设置为定无功模式;步骤二,全站AVC对各SVG控制组进行控制,控制周期开始,全站AVC实时获取包括所有SVG的当前无功,主变高/中/低三侧当前的有功和无功,以及所有母线当前电压的电气潮流信息;步骤三,定义并网点总无功调节需求的门槛值;根据上级电网调度在并网点给定的目标电压值,计算并网点总无功调节需求ΔQ,如总无功调节需求小于门槛值,转步骤五;步骤四,以跟踪并网点无功需求为目标,将总无功需求分配到每台主变,计算各主变低压侧SVG控制组的无功电压目标值,并下发指令到SVG执行;转步骤六;步骤五,以减少控制组SVG之间无功窜动、优化动态无功储备为目标,对主变低压侧SVG控制组进行无功置换,并下发指令到SVG执行;步骤六,等待至下一次控制周期到来,返回步骤二。上述步骤三中,总无功调节需求的门槛值即全站无功控制死区,其设定为现有技术,可根据无功电压灵敏度等电网特性确定,小于控制死区的调节需求不被执行。进一步的,本专利技术中步骤四包括以下步骤:41)根据等功率因数原则对并网点总无功调节需求进行分配,计算主变低压侧无功调节需求ΔQtr;42)计算定电压模式SVG所挂接的汇集母线电压目标值其中Vmg是定电压模式所挂接的汇集母线当前电压,SL是汇集母线电压对无功注入的灵敏度;43)计算无功模式SVG总无功调节量ΔQsg,计算方法如下式:ΔQsg=min{Qsgmax-Qsg,ΔQtr本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种静止无功补偿装置成组协调控制方法,发电站中包括多台主变,各主变低压侧分别挂接有SVG;其特征是,方法包括以下步骤:步骤一,建立主变低压侧基于混合模式的SVG控制组:以每台主变低压侧挂接的所有SVG为一个控制组,各控制组分别至少包括2台SVG;从各控制组中选取额定容量最大的SVG作为主控设备,该主控SVG设置为定电压模式,其余SVG设置为定无功模式;步骤二,全站AVC对各SVG控制组进行控制,控制周期开始,全站AVC实时获取包括所有SVG的当前无功,主变高/中/低三侧当前的有功和无功,以及所有母线当前电压的电气潮流信息;步骤三,定义并网点总无功调节需求的门槛值;根据上级电网调度在并网点给定的目标电压值,计算并网点总无功调节需求ΔQ,如总无功调节需求小于门槛值,转步骤五;步骤四,以跟踪并网点无功需求为目标,将总无功需求分配到每台主变,计算各主变低压侧SVG控制组的无功电压目标值,并下发指令到SVG执行;转步骤六;步骤五,以减少控制组SVG之间无功窜动、优化动态无功储备为目标,对主变低压侧SVG控制组进行无功置换,并下发指令到SVG执行;步骤六,等待至下一次控制周期到来,返回步骤二。

【技术特征摘要】
1.一种静止无功补偿装置成组协调控制方法,发电站中包括多台主变,各主变低压侧分
别挂接有SVG;其特征是,方法包括以下步骤:
步骤一,建立主变低压侧基于混合模式的SVG控制组:
以每台主变低压侧挂接的所有SVG为一个控制组,各控制组分别至少包括2台SVG;从
各控制组中选取额定容量最大的SVG作为主控设备,该主控SVG设置为定电压模式,其余SVG
设置为定无功模式;
步骤二,全站AVC对各SVG控制组进行控制,控制周期开始,全站AVC实时获取包括
所有SVG的当前无功,主变高/中/低三侧当前的有功和无功,以及所有母线当前电压的电气
潮流信息;
步骤三,定义并网点总无功调节需求的门槛值;根据上级电网调度在并网点给定的目标
电压值,计算并网点总无功调节需求ΔQ,如总无功调节需求小于门槛值,转步骤五;
步骤四,以跟踪并网点无功...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄华徐陆飞滕贤亮白恺陈建华杜磊杨洛马晓青
申请(专利权)人:国电南瑞科技股份有限公司国家电网公司国电南瑞南京控制系统有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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