STATCOM与高压直流输电系统的控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种STATCOM与高压直流输电系统的控制系统及方法，涉及输电技术领域，解决了现有技术中难以准确模拟STATCOM与高压直流输电系统之间的动态响应特性，仿真精度差的技术问题。STATCOM与高压直流输电系统的控制系统包括：实时仿真机、接口系统、高压直流控制保护系统和STATCOM控制保护系统；实时仿真机通过光纤与接口系统相互连接，接口系统通过线缆与高压直流控制保护系统相互连接，接口系统还通过线缆和光纤与STATCOM控制保护系统相互连接，高压直流控制保护系统通过光纤与STATCOM控制保护系统相互连接。本发明专利技术用于对STATCOM与高压直流输电系统进行协调控制。

【技术实现步骤摘要】
STATCOM与高压直流输电系统的控制系统及方法
本专利技术涉及输电
，尤其涉及一种STATCOM与高压直流输电系统的控制系统及方法。
技术介绍
为了提高高压直流输电系统的运行调节能力，需要在直流换流站内安装静止同步补偿器(英文全称：StaticSynchronousCompensator，英文简称：STATCOM)，STATCOM能够为受端电网提供动态无功补偿，从而稳定直流换流站的交流母线电压，改善交流系统的运行条件。由于通常直流换流站自身具有一定的无功补偿能力，STATCOM接入直流换流站后，直流换流站与STATCOM各自输出的无功补偿需要通过协调策略进行配合，才能很好的稳定直流换流站的交流母线电压，改善交流系统的运行条件。目前，主要采用电力系统离线仿真软件对以上所述的协调策略进行研究，但本申请的专利技术人发现，电力系统离线仿真软件难以准确模拟STATCOM与高压直流输电系统之间的动态响应特性，仿真精度差，极大地制约了STATCOM与高压直流输电系统之间协调策略方案的有效实施，影响现场调试。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种STATCOM与高压直流输电系统的控制系统及方法，用于准确模拟STATCOM与高压直流输电系统之间的动态响应特性，提高仿真精度。为达到上述目的，本专利技术提供一种STATCOM与高压直流输电系统的控制系统，采用如下技术方案：该STATCOM与高压直流输电系统的控制系统包括：实时仿真机、接口系统、高压直流控制保护系统和STATCOM控制保护系统；所述实时仿真机通过光纤与所述接口系统相互连接，所述接口系统通过线缆与所述高压直流控制保护系统相互连接，所述接口系统还通过线缆和光纤与所述STATCOM控制保护系统相互连接，所述高压直流控制保护系统通过光纤与所述STATCOM控制保护系统相互连接；其中，所述实时仿真机用于根据高压直流输电系统的一次模型的初始状态和STATCOM的一次模型的初始状态，计算所述高压直流控制保护系统的第一输入信号和所述STATCOM控制保护系统的第二输入信号，并向所述接口系统输出所述第一输入信号和所述第二输入信号，其中，所述第一输入信号包括交流电压、交流电流、直流电压、直流电流、开关状态信号、刀闸状态信号以及变压器分接头档位的开关量信号，所述第二输入信号包括交流电压、交流电流、开关状态信号、刀闸状态信号；所述接口系统用于对所述第一输入信号进行数模转换，得到第一模拟量信号和第一开关量信号，对所述第二输入信号进行数模转换，得到第二模拟量信号和第二开关量信号，并向所述高压直流控制保护系统输出第一模拟量信号和第一开关量信号，向所述STATCOM控制保护系统输出第二模拟量信号和第二开关量信号，其中，所述第一模拟量信号包括交流电压、交流电流、直流电压和直流电流，所述第二模拟量信号包括交流电压和交流电流，所述第一开关量信号包括开关状态信号、刀闸状态信号以及变压器分接头档位信号，所述第二开关量信号包括开关状态信号、刀闸状态信号；所述高压直流控制保护系统用于根据所述第一模拟量信号和所述第一开关量信号控制输出第一操作指令，并向所述接口系统输出所述第一操作指令，并向所述STATCOM控制保护系统输出所述高压直流输电系统的运行模式信号，所述第一操作指令包括用于对高压直流输电系统的一次模型进行控制的第一控制指令，以及用于对高压直流输电系统的一次模型进行跳闸的第一保护指令；所述STATCOM控制保护系统用于根据所述高压直流输电系统的运行模式信号、所述第二模拟量信号和所述第二开关量信号控制输出第二操作指令，并向所述接口系统输出所述第二操作指令，所述第二操作指令包括用于对STATCOM的一次模型进行控制的第二控制指令，以及用于对STATCOM的一次模型进行跳闸的第二保护指令；所述接口系统还用于对所述第一操作指令进行模数转换，对所述第二操作指令进行转换，并向所述实时仿真机输出模数转换后的第一操作指令和转换后的第二操作指令。本专利技术提供一种具有如上所述结构的STATCOM与高压直流输电系统的控制系统，进而使得使用以上所述的控制系统能够及时有效地对高压直流输电系统与STATCOM进行协调控制，进而可以准确模拟STATCOM与高压直流输电系统之间的动态响应特性，仿真精度高，极大地提高了STATCOM与高压直流输电系统之间协调策略方案的有效实施，有助于现场调试。此外，本专利技术还提供一种STATCOM与高压直流输电系统的控制方法，所述控制方法用于以上所述的STATCOM与高压直流输电系统的控制系统中，采用如下技术方案：该STATCOM与高压直流输电系统的控制方法包括：所述实时仿真机根据高压直流输电系统的一次模型的初始状态和STATCOM的一次模型的初始状态，计算所述高压直流控制保护系统的第一输入信号和所述STATCOM控制保护系统的第二输入信号，并向所述接口系统输出所述第一输入信号和所述第二输入信号，其中，所述第一输入信号包括交流电压、交流电流、直流电压、直流电流、开关状态信号、刀闸状态信号以及变压器分接头档位的开关量信号，所述第二输入信号包括交流电压、交流电流、开关状态信号、刀闸状态信号；所述接口系统对所述第一输入信号进行数模转换，得到第一模拟量信号和第一开关量信号，对所述第二输入信号进行数模转换，得到第二模拟量信号和第二开关量信号，并向所述高压直流控制保护系统输出第一模拟量信号和第一开关量信号，向所述STATCOM控制保护系统输出第二模拟量信号和第二开关量信号，其中，所述第一模拟量信号包括交流电压、交流电流、直流电压和直流电流，所述第二模拟量信号包括交流电压和交流电流，所述第一开关量信号包括开关状态信号、刀闸状态信号以及变压器分接头档位信号，所述第二开关量信号包括开关状态信号、刀闸状态信号；所述高压直流控制保护系统根据所述第一模拟量信号和所述第一开关量信号控制输出第一操作指令，并向所述接口系统输出所述第一操作指令，并向所述STATCOM控制保护系统输出所述高压直流输电系统的运行模式信号，所述第一操作指令包括用于对高压直流输电系统的一次模型进行控制的第一控制指令，以及用于对高压直流输电系统的一次模型进行跳闸的第一保护指令；所述STATCOM控制保护系统根据所述高压直流输电系统的运行模式信号、所述第二模拟量信号和所述第二开关量信号控制输出第二操作指令，并向所述接口系统输出所述第二操作指令，所述第二操作指令包括用于对STATCOM的一次模型进行控制的第二控制指令，以及用于对STATCOM的一次模型进行跳闸的第二保护指令；所述接口系统对所述第一操作指令进行模数转换，对所述第二操作指令进行转换，并向所述实时仿真机输出模数转换后的第一操作指令和转换后的第二操作指令。本专利技术提供的STATCOM与高压直流输电系统的控制方法具有和上述控制系统相同的有益效果，此处不再进行赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中的STATCOM与高压直流输电系统的控制系统的结构示意图一；图2为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种STATCOM与高压直流输电系统的控制系统，其特征在于，包括：实时仿真机、接口系统、高压直流控制保护系统和STATCOM控制保护系统；所述实时仿真机通过光纤与所述接口系统相互连接，所述接口系统通过线缆与所述高压直流控制保护系统相互连接，所述接口系统还通过线缆和光纤与所述STATCOM控制保护系统相互连接，所述高压直流控制保护系统通过光纤与所述STATCOM控制保护系统相互连接；其中，所述实时仿真机用于根据高压直流输电系统的一次模型的初始状态和STATCOM的一次模型的初始状态，计算所述高压直流控制保护系统的第一输入信号和所述STATCOM控制保护系统的第二输入信号，并向所述接口系统输出所述第一输入信号和所述第二输入信号，其中，所述第一输入信号包括交流电压、交流电流、直流电压、直流电流、开关状态信号、刀闸状态信号以及变压器分接头档位的开关量信号，所述第二输入信号包括交流电压、交流电流、开关状态信号、刀闸状态信号；所述接口系统用于对所述第一输入信号进行数模转换，得到第一模拟量信号和第一开关量信号，对所述第二输入信号进行数模转换，得到第二模拟量信号和第二开关量信号，并向所述高压直流控制保护系统输出所述第一模拟量信号和所述第一开关量信号，向所述STATCOM控制保护系统输出所述第二模拟量信号和所述第二开关量信号，其中，所述第一模拟量信号包括交流电压、交流电流、直流电压和直流电流，所述第二模拟量信号包括交流电压和交流电流，所述第一开关量信号包括开关状态信号、刀闸状态信号以及变压器分接头档位信号，所述第二开关量信号包括开关状态信号、刀闸状态信号；所述高压直流控制保护系统用于根据所述第一模拟量信号和所述第一开关量信号控制输出第一操作指令，并向所述接口系统输出所述第一操作指令，并向所述STATCOM控制保护系统输出所述高压直流输电系统的运行模式信号，所述第一操作指令包括用于对所述高压直流输电系统的一次模型进行控制的第一控制指令，以及用于对所述高压直流输电系统的一次模型进行跳闸的第一保护指令；所述STATCOM控制保护系统用于根据所述高压直流输电系统的运行模式信号、所述第二模拟量信号和所述第二开关量信号控制输出第二操作指令，并向所述接口系统输出所述第二操作指令，所述第二操作指令包括用于对STATCOM的一次模型进行控制的第二控制指令，以及用于对所述STATCOM的一次模型进行跳闸的第二保护指令；所述接口系统还用于对所述第一操作指令进行模数转换，对所述第二操作指令进行转换，并向所述实时仿真机输出模数转换后的第一操作指令和转换后的第二操作指令。...

【技术特征摘要】
1.一种STATCOM与高压直流输电系统的控制方法，用于STATCOM与高压直流输电系统的控制系统，其特征在于，所述STATCOM与高压直流输电系统的控制系统包括：实时仿真机、接口系统、高压直流控制保护系统和STATCOM控制保护系统；所述实时仿真机通过光纤与所述接口系统相互连接，所述接口系统通过线缆与所述高压直流控制保护系统相互连接，所述接口系统还通过线缆和光纤与所述STATCOM控制保护系统相互连接，所述高压直流控制保护系统通过光纤与所述STATCOM控制保护系统相互连接；所述控制方法包括：所述实时仿真机根据高压直流输电系统的一次模型的初始状态和STATCOM的一次模型的初始状态，计算所述高压直流控制保护系统的第一输入信号和所述STATCOM控制保护系统的第二输入信号，并向所述接口系统输出所述第一输入信号和所述第二输入信号，其中，所述第一输入信号包括交流电压、交流电流、直流电压、直流电流、开关状态信号、刀闸状态信号以及变压器分接头档位的开关量信号，所述第二输入信号包括交流电压、交流电流、开关状态信号、刀闸状态信号；所述接口系统对所述第一输入信号进行数模转换，得到第一模拟量信号和第一开关量信号，对所述第二输入信号进行数模转换，得到第二模拟量信号和第二开关量信号，并向所述高压直流控制保护系统输出所述第一模拟量信号和所述第一开关量信号，向所述STATCOM控制保护系统输出所述第二模拟量信号和所述第二开关量信号，其中，所述第一模拟量信号包括交流电压、交流电流、直流电压和直流电流，所述第二模拟量信号包括交流电压和交流电流，所述第一开关量信号包括开关状态信号、刀闸状态信号以及变压器分接头档位信号，所述第二开关量信号包括开关状态信号、刀闸状态信号；所述高压直流控制保护系统根据所述第一模拟量信号和所述第一开关量信号控制输出第一操作指令，并向所述接口系统输出所述第一操作指令，并向所述STATCOM控制保护系统输出所述高压直流输电系统的运行模式信号，所述第一操作指令包括用于对所述高压直流输电系统的一次模型进行控制的第一控制指令，以及用于对所述高压直流输电系统的一次模型进行跳闸的第一保护指令；所述STATCOM控制保护系统根据所述高压直流输电系统的运行模式信号、所述第二模拟量信号和所述第二开关量信号控制输出第二操作指令，并向所述接口系统输出所述第二操作指令，所述第二操作指令包括用于对所述STATCOM的一次模型进行控制的第二控制指令，以及用于对所述STATCOM的一次模型进行跳闸的第二保护指令；所述接口系统对所述第一操作指令进行模数转换，对所述第二操作指令进行转换，并向所述实时仿真机输出模数转换后的第一操作指令和转换后的第二操作指令。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述接口系统包括模拟量输入输出模块、状态量输入输出模块和GTFPGA高速传输模块；所述模拟量输入输出模块对所述第一输入信号中的交流电压、交流电流、直流电压、直流电流进行数模转换，得到所述第一模拟量信号，对所述第二输入信号中的交流电压、交流电流进行数模转换，得到所述第二模拟量信号，并向所述高压直流控制保护系统输出所述第一模拟量信号，向所述STATCOM控制保护系统输出所述第二模拟量信号；所述状态量输入输出模块对所述第一输入信号中的开关状态信号、刀闸状态信号以及变压器分接头档位的开关量信号进行数模转换，得到所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡云，郭琦，李书勇，关红兵，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44