一种并网设备的无功控制模式的切换装置及电力系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术的实施例提供一种并网设备的无功控制模式的切换装置及电力系统，涉及电力系统并网控制技术领域，能够在交流系统异常时不必闲置并网设备的无功补偿能力的同时避免越上/下限模式与正常运行模式间的频繁切换。该方法包括：当监测点的电压大于上限门槛电压时，进入越上限运行模式；当监测点的电压小于所述上限门槛电压‑滞环宽度，并且并网设备当前输出无功功率满足预定条件时，退出越上限运行模式；当监测点的电压小于下限门槛电压时，进入越下限运行模式；当监测点的电压大于所述下限门槛电压+滞环宽度，并且并网设备当前输出无功功率满足预定条件时，退出越下限运行模式。

Switching device and power system for reactive power control mode of grid connected equipment

The embodiment of the utility model provides a switching device control mode of reactive power system and a network device, which relates to the technical field of power grid control system, network equipment will not idle to AC system abnormal reactive power compensation at the same time to avoid the frequent switching / mode and normal operation mode between the lower limit of the. The method includes: when the voltage monitoring points greater than the upper limit threshold voltage, enter the upper limit operation mode; when the voltage monitoring point is less than the threshold voltage limit hysteresis width, and the output of reactive power grid equipment satisfies a predetermined condition, exit the upper limit operation mode; when the voltage is less than the lower threshold of monitoring points when the voltage into the lower limit operation mode; when the voltage monitoring point is greater than the lower threshold voltage and hysteresis width, and the output of reactive power grid equipment satisfies a predetermined condition, from the lower limit operation mode.

【技术实现步骤摘要】

本技术的实施例涉及电力系统并网控制
，尤其涉及一种并网设备的无功控制模式的切换装置及电力系统。
技术介绍
由于技术成熟可靠、成本不断降低、控制灵活度高，基于可关断器件的并网设备(也称：并网电力电子设备)逐渐增多。近年来，越来越多的大功率柔性直流输电及静止同步补偿器(英文全称：staticsynchronouscompensator；英文简称：STATCOM)装置接入电网。此类并网设备具备向电网提供无功支撑的能力，可辅助实现电网的无功平衡。电网电压在合理范围内波动时，并网设备输出的无功功率不宜过大；而当电网电压突破合理范围时，并网设备需快速发出/吸收无功功率，尽可能使电网电压稳定在合理范围内。为了实现上述快速发出/吸收无功功率，通常无功控制策略中无功运行模式都设置正常运行模式和越上/下限运行模式。正常运行模式下输出无功功率限幅在较小的数值，而越上/下限运行模式则取消无功功率限幅，允许并网设备输出更大的无功功率。为了避免交流系统异常时，电网电压处于上/下限边界时运行模式频繁切换，无功运行模式的切换设置合理的滞环宽度。交流系统异常时常规无功控制模式切换方法是：1)当监测点电压大于上限门槛电压时，延时进入越上限运行模式；2)当监测点电压小于上限门槛电压-滞环宽度时，延时退出越上限运行模式；3)当监测点电压小于下限门槛电压时，延时进入越下限运行模式；4)当监测点电压大于下限门槛电压+滞环宽度时，延时退出越下限运行模式。滞环宽度应大于并网设备对电网电压的补偿能力，否则无功控制模式仍然会频繁切换，且导致并网设备输出无功频繁跳变。例如设置电网电压大于1.1p.u.进入越上限模式，此时并网设备注入无功功率可使电网电压减小0.05p.u.，若滞环宽度小于0.05p.u.，则进入越上限模式后电压立刻满足退出越上限模式条件；而退出越上限模式后，电压再次满足进入越上限模式条件，如此重复。当并网设备注入无功功率对电网电压影响足够大时，滞环宽度的取值变得困难，甚至无法选取到合适的数值。这在大功率柔性直流输电接入弱交流电网中的应用中极易出现。虽然限制一段时间内并网设备允许进入越上/下限模式的次数、或者退出越上/下限模式后需满足一定条件才允许再次进越上/下限模式等手段可避免频繁切换，但也同时闲置了并网设备的无功补偿能力，在电网电压异常时未能很好地提供无功支撑。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种并网设备的无功控制模式的切换装置及电力系统，能够在交流系统异常时不必闲置并网设备的无功补偿能力的同时避免越上/下限模式与正常运行模式间的频繁切换。第一方面，提供一种并网设备的无功控制模式的切换装置，所述并网设备具备无功功率输出能力，且并网设备的无功控制模式包括正常运行模式、越上限运行模式和越下限工作模式，包括：检测单元，实时检测监测点的电压；切换单元，被配置为当检测单元检测到监测点的电压大于上限门槛电压时，控制所述并网设备进入越上限运行模式；所述切换单元，还被配置为当检测单元检测到监测点的电压小于所述上限门槛电压-滞环宽度，并且并网设备当前输出无功功率满足预定条件时，控制所述并网设备退出越上限运行模式；所述切换单元，还被配置为当所述检测单元检测到监测点的电压小于下限门槛电压时，控制所述并网设备进入越下限运行模式；所述切换单元，还被配置为当所述检测单元检测到监测点的电压大于所述下限门槛电压+滞环宽度，并且并网设备当前输出无功功率满足所述预定条件时，控制退出越下限运行模式。可选的，所述预定条件包括以下至少一项：并网设备当前输出无功功率不大于正常运行模式下的无功功率限幅，或者并网设备当前输出无功功率引起的所述监测点的电压降不大于所述滞环宽度。可选的，所述切换单元，被配置为延时第一预设时长控制所述并网设备进入所述越上限运行模式；所述切换单元，被配置为延时第二预设时长控制所述并网设备退出所述越上限运行模式；所述切换单元，被配置为延时第三预设时长控制所述并网设备进入所述越下限运行模式；所述切换单元，被配置为延时第四预设时长控制所述并网设备退出所述越下限运行模式。可选的，所述监测点为公共连接点PCC(英文全称：pointofcommoncoupling)，其中所述PCC位于柔性直流换流站受端的第一联结变压器与送电交流电网之间，或者，所述PCC位于柔性直流换流站送端的第二联结变压器与受电交流电网之间。可选的，所述切换装置还包括：控制单元，用于配置所述上限门槛电压、所述下限门槛电压和所述滞环宽度。第二方面，提供一种电力系统，包括：上述任一并网设备的无功控制模式的切换装置。本技术的实施例提供的并网设备的无功控制模式的切换装置及电力系统，并网设备具备无功功率输出能力，且并网设备的无功控制模式包括正常运行模式、越上限运行模式和越下限工作模式，切换装置实时检测监测点的电压；当检测到监测点的电压大于上限门槛电压时，控制并网设备进入越上限运行模式；当检测到监测点的电压小于所述上限门槛电压-滞环宽度，并且并网设备当前输出无功功率满足预定条件时，控制并网设备退出越上限运行模式；当检测到监测点的电压小于下限门槛电压时，控制并网设备进入越下限运行模式；当检测到监测点的电压大于所述下限门槛电压+滞环宽度，并且并网设备当前输出无功功率满足所述预定条件时，控制并网设备退出越下限运行模式；由于能够进一步根据并网设备当前输出无功功率切换并网设备的无功控制模式，因此能够在交流系统异常时不必闲置并网设备的无功补偿能力的同时避免越上/下限模式与正常运行模式间的频繁切换。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本技术实施例提供的一种电力系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种并网设备的无功控制模式的切换装置的结构示意图；图3为本技术的另一实施例提供的一种并网设备的无功控制模式的切换装置的结构示意图；图4为本技术的实施例提供的一种并网设备的无功控制模式的切换方法流程示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在现有技术中，为避免并网设备越上/下限模式与正常运行模式间的频繁切换，需要通过限制一段时间内并网设备允许进入越上/下限模式的次数、或者退出越上/下限模式后需满足一定条件才允许再次进越上/下限模式，但这样做也同时闲置了并网设备的无功补偿能力，在电网电压异常时未能很好地提供无功支撑。为避免上述问题发生，本技术的实施例提供的方案中对于并网设备无功运行模式的切换，在考虑上限门槛电压、下限门槛电压以及滞环宽度的同时进一步参考了并网设备当前输出无功功率，在并网设备当前输出无功功率满足预定条件时再进行相应的无功运行模式切换，因此能够在交流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并网设备的无功控制模式的切换装置，所述并网设备具备无功功率输出能力，且并网设备的无功控制模式包括正常运行模式、越上限运行模式和越下限工作模式，其特征在于，包括：检测单元，实时检测监测点的电压；切换单元，被配置为当检测单元检测到监测点的电压大于上限门槛电压时，控制所述并网设备进入越上限运行模式；所述切换单元，还被配置为当检测单元检测到监测点的电压小于所述上限门槛电压‑滞环宽度，并且并网设备当前输出无功功率满足预定条件时，控制所述并网设备退出越上限运行模式；所述切换单元，还被配置为当所述检测单元检测到监测点的电压小于下限门槛电压时，控制所述并网设备进入越下限运行模式；所述切换单元，还被配置为当所述检测单元检测到监测点的电压大于所述下限门槛电压+滞环宽度，并且并网设备当前输出无功功率满足所述预定条件时，控制退出越下限运行模式。

【技术特征摘要】
1.一种并网设备的无功控制模式的切换装置，所述并网设备具备无功功率输出能力，且并网设备的无功控制模式包括正常运行模式、越上限运行模式和越下限工作模式，其特征在于，包括：检测单元，实时检测监测点的电压；切换单元，被配置为当检测单元检测到监测点的电压大于上限门槛电压时，控制所述并网设备进入越上限运行模式；所述切换单元，还被配置为当检测单元检测到监测点的电压小于所述上限门槛电压-滞环宽度，并且并网设备当前输出无功功率满足预定条件时，控制所述并网设备退出越上限运行模式；所述切换单元，还被配置为当所述检测单元检测到监测点的电压小于下限门槛电压时，控制所述并网设备进入越下限运行模式；所述切换单元，还被配置为当所述检测单元检测到监测点的电压大于所述下限门槛电压+滞环宽度，并且并网设备当前输出无功功率满足所述预定条件时，控制退出越下限运行模式。2.根据权利要求1所述的切换装置，其特征在于，所述预定条件包括以下至少一项：并网设备当前输出无功功率不大于正常运行模式下的无功功率限幅，或者并网设...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹常跃，陈俊，许树楷，杨煜，李巍巍，黄润鸿，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：新型
国别省市：广东;44