一种SVG和固定无功补偿设备的协调控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种SVG和固定无功补偿设备的协调控制方法及系统，方法包括：分别按照预设控制策略对变电站内的SVG、电容器组、电抗器组进行控制；检测SVG的投入状态，当SVG投入运行时，如SVG的感性无功超过设定的感性无功置换门限，则投入一组电抗或切除一组电容，如SVG的容性无功超过设定的容性无功置换门限，则投入一组电容器或切除一组电抗器；当需要投入电容器组时切除电抗器组再投入电容器；当需要投入电抗器组时切除电容器组再投入电抗器；系统包括独立控制单元和协调控制单元。本发明专利技术能够实现对变电站内的多台SVG、电容器组和电抗器组等无功设备进行综合协调自动控制，满足电压无功调节要求，并减小电容器组和电抗器组的投切次数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气工程技术，具体涉及一种SVG(动态无功补偿装置)和固定无功补偿设备的协调控制方法和系统。
技术介绍
变电站中一般配置有多组电容器组和电抗器组，通过单组投入或退出改变接入电网的无功大小，可调节变电站的电压并平衡站内无功。当变电站有较大的无功波动性负荷时，电容器组、电抗器组需要频繁投切，容易造成损坏。SVG(Static Var Generator，动态无功补偿装置)是一种新型无功补偿设备，可连续进行无功调节，响应速度快，目前在电力系统已得到了广泛应用。当变电站中同时装有电容器组、电抗器组和多台SVG时，需要考虑一种各类型无功设备间协调控制的策略，在满足控制目标的同时，能充分发挥各类无功设备的优势，提高设备利用率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够实现对变电站内的多台SVG、电容器组和电抗器组等无功设备进行综合协调自动控制，满足电压无功调节要求，并减小电容器组和电抗器组的投切次数的SVG和固定无功补偿设备的协调控制方法和系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种SVG和固定无功补偿设备的协调控制方法，步骤包括：1)分别按照预设控制策略对变电站内的SVG、电容器组、电抗器组进行控制；2)检测SVG的投入状态，当SVG投入运行时，如果SVG的感性无功超过设定的感性无功置换门限，则投入一组电抗或切除一组电容，如果SVG的容性无功超过设定的容性无功置换门限，则投入一组电容器或切除一组电抗器；同时，检测电容器组和电抗器组的投入状态，当需要投入一组电容器组时，先判断是否有电抗器组已投入，若有电抗器组已投入则逐步切除所有电抗器组后再投入电容器，否则直接投入电容器组；当需要投入一组电抗器组时，先判断是否有电容器组已投入，若有电容器组已投入则逐步切除所有电容器组后再投入电抗器，否则直接投入电抗器组。优选地，所述步骤1)中分别按照预设控制策略对变电站内的SVG、电容器组、电抗器组进行控制时，对SVG的控制方法如下：S1)检测变电站的系统电压，如果系统电压低于设定的暂态电压下限ULL时，将SVG无条件快速输出额定感性无功，如果系统电压高于设定的暂态电压上限UHH时，则将SVG无条件快速输出额定容性无功；S2)将变电站的电压有效值U0和用于SVG调节时的变电站电压的第一调节上限UH和第一调节下限UL进行比较，如果电压有效值U0大于第一调节上限UH则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上增加设定的无功增量△Q以增加感性无功输出，如果电压有效值U0小于第一调节下限UL则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上减去设定的无功增量△Q以增加容性无功输出，否则跳转执行步骤S3)；S3)将变电站的线路无功水平QS和设定的线路无功允许的无功上限QH和无功下限QL进行比较，如果线路无功水平QS大于无功上限QH则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上减去设定的无功增量△Q以增加容性无功输出，如果线路无功水平QS小于无功下限QL则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上增加设定的无功增量△Q以增加感性无功输出。优选地，所述步骤1)中分别按照预设控制策略对变电站内的SVG、电容器组、电抗器组进行控制时，对电容器组的控制方法如下：将本变电站的电压有效值U0和设定的变电站电压的第二调节上限UH1和第二调节下限UL1进行比较，当电压有效值U0小于第二调节下限UL1时，按指定的顺序投入一组电容器组；当电压有效值U0大于第二调节上限UH1时，按指定的顺序切除一组电容器组。优选地，所述步骤1)中分别按照预设控制策略对变电站内的SVG、电容器组、电抗器组进行控制时，对电抗器组的控制方法如下：将本变电站的电压有效值U0和设定的变电站电压的第二调节上限UH1和第二调节下限UL1进行比较，当电压有效值U0大于第二调节上限UH1时，按指定的顺序投入一组电抗器组；当电压有效值U0小于第二调节下限UL1时，按指定的顺序切除一组电抗器组。优选地，所述暂态电压上限UHH高于第二调节上限UH1，所述第二调节上限UH1高于第一调节上限UH，所述第二调节下限UL1低于第一调节下限UL，所述第一调节下限UL低于暂态电压下限ULL。优选地，所述变电站内的SVG的数量为两台以上，且SVG间通过高速光纤互联的方式进行通信互相传递输出的无功，然后通过功率平均的方式得到各自的无功参考。本专利技术还提供一种SVG和固定无功补偿设备的协调控制系统，包括：独立控制单元，用于分别按照预设控制策略对变电站内的SVG、电容器组、电抗器组进行控制；协调控制单元，用于检测SVG的投入状态，当SVG投入运行时，如果SVG的感性无功超过设定的感性无功置换门限，则投入一组电抗或切除一组电容，如果SVG的容性无功超过设定的容性无功置换门限，则投入一组电容器或切除一组电抗器；同时，检测电容器组和电抗器组的投入状态，当需要投入一组电容器组时，先判断是否有电抗器组已投入，若有电抗器组已投入则逐步切除所有电抗器组后再投入电容器，否则直接投入电容器组；当需要投入一组电抗器组时，先判断是否有电容器组已投入，若有电容器组已投入则逐步切除所有电容器组后再投入电抗器，否则直接投入电抗器组。优选地，所述独立控制单元包括用于控制SVG的SVG控制模块，所述SVG控制模块包括：系统电压检测子模块，用于检测变电站的系统电压，如果系统电压低于设定的暂态电压下限ULL时，将SVG无条件快速输出额定感性无功，如果系统电压高于设定的暂态电压上限UHH时，则将SVG无条件快速输出额定容性无功；电压有效值检测子模块，用于将变电站的电压有效值U0和用于SVG调节时的变电站电压的第一调节上限UH和第一调节下限UL进行比较，如果电压有效值U0大于第一调节上限UH则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上增加设定的无功增量△Q以增加感性无功输出，如果电压有效值U0小于第一调节下限UL则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上减去设定的无功增量△Q以增加容性无功输出，否则跳转执行线路无功水平检测子模块；线路无功水平检测子模块，用于将变电站的线路无功水平QS和设定的线路无功允许的无功上限QH和无功下限QL进行比较，如果线路无功水平QS大于无功上限QH则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上减去设定的无功增量△Q以增加容性无功输出，如果线路无功水平QS小于无功下限QL则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上增加设定的无功增量△Q以增加感性无功输出。优选地，所述独立控制单元包括用于控制电容器组的电容器组控制模块，所述电容器组控制模块包括：第一电压有效值检测子模块，用于将本变电站的电压有效值U0和设定的变电站电压的第二调节上限UH1和第二调节下限UL1进行比较；电容器组投切子模块，用于在当电压有效值U0小于第二调节下限UL1时，按指定的顺序投入一组电容器组；当电压有效值U0大于第二调节上限UH1时，按指定的顺序切除一组电容器组。优选地，所述独立控制单元包括用于控制电抗器组的电抗器组控制模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SVG和固定无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于步骤包括：1)分别按照预设控制策略对变电站内的SVG、电容器组、电抗器组进行控制；2)检测SVG的投入状态，当SVG投入运行时，如果SVG的感性无功超过设定的感性无功置换门限，则投入一组电抗或切除一组电容，如果SVG的容性无功超过设定的容性无功置换门限，则投入一组电容器或切除一组电抗器；同时，检测电容器组和电抗器组的投入状态，当需要投入一组电容器组时，先判断是否有电抗器组已投入，若有电抗器组已投入则逐步切除所有电抗器组后再投入电容器，否则直接投入电容器组；当需要投入一组电抗器组时，先判断是否有电容器组已投入，若有电容器组已投入则逐步切除所有电容器组后再投入电抗器，否则直接投入电抗器组。

【技术特征摘要】
1.一种SVG和固定无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于步骤包括：1)分别按照预设控制策略对变电站内的SVG、电容器组、电抗器组进行控制；2)检测SVG的投入状态，当SVG投入运行时，如果SVG的感性无功超过设定的感性无功置换门限，则投入一组电抗或切除一组电容，如果SVG的容性无功超过设定的容性无功置换门限，则投入一组电容器或切除一组电抗器；同时，检测电容器组和电抗器组的投入状态，当需要投入一组电容器组时，先判断是否有电抗器组已投入，若有电抗器组已投入则逐步切除所有电抗器组后再投入电容器，否则直接投入电容器组；当需要投入一组电抗器组时，先判断是否有电容器组已投入，若有电容器组已投入则逐步切除所有电容器组后再投入电抗器，否则直接投入电抗器组。2.根据权利要求1所述的SVG和固定无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于，所述步骤1)中分别按照预设控制策略对变电站内的SVG、电容器组、电抗器组进行控制时，对SVG的控制方法如下：S1)检测变电站的系统电压，如果系统电压低于设定的暂态电压下限ULL时，将SVG无条件快速输出额定感性无功，如果系统电压高于设定的暂态电压上限UHH时，则将SVG无条件快速输出额定容性无功；S2)将变电站的电压有效值U0和用于SVG调节时的变电站电压的第一调节上限UH和第一调节下限UL进行比较，如果电压有效值U0大于第一调节上限UH则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上增加设定的无功增量△Q以增加感性无功输出，如果电压有效值U0小于第一调节下限UL则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上减去设定的无功增量△Q以增加容性无功输出，否则跳转执行步骤S3)；S3)将变电站的线路无功水平QS和设定的线路无功允许的无功上限QH和无功下限QL进行比较，如果线路无功水平QS大于无功上限QH则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上减去设定的无功增量△Q以增加容性无功输出，如果线路无功水平QS小于无功下限QL则将SVG的本次的无功参考QˊSVGx在原有无功输出QSVG的基础上增加设定的无功增量△Q以增加感性无功输出。3.根据权利要求2所述的SVG和固定无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于，所述步骤1)中分别按照预设控制策略对变电站内的SVG、电容器组、电抗器组进行控制时，对电容器组的控制方法如下：将本变电站的电压有效值U0和设定的变电站电压的第二调节上限UH1和第二调节下限UL1进行比较，当电压有效值U0小于第二调节下限UL1时，按指定的顺序投入一组电容器组；当电压有效值U0大于第二调节上限UH1时，按指定的顺序切除一组电容器组。4.根据权利要求2所述的SVG和固定无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于，所述步骤1)中分别按照预设控制策略对变电站内的SVG、电容器组、电抗器组进行控制时，对电抗器组的控制方法如下：将本变电站的电压有效值U0和设定的变电站电压的第二调节上限UH1和第二调节下限UL1进行比较，当电压有效值U0大于第二调节上限UH1时，按指定的顺序投入一组电抗器组；当电压有效值U0小于第二调节下限UL1时，按指定的顺序切除一组电抗器组。5.根据权利要求3或4所述的SVG和固定无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于，所述暂态电压上限UHH高于第二调节上限UH1，所述第二调节上限UH1高于第一调节上限UH，所述第二调节下限UL1低于第一调节下限UL，所述第一调节下限UL低于暂态电压下限ULL。6.根据权利要求1所述的SVG和固定无功...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆佳政，谭艳军，李波，刘文华，韩英铎，朱思国，朱远，
申请(专利权)人：国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司防灾减灾中心，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43