一种送端换流站高功率波动时并联电容器投切控制方法技术

本发明专利技术公开了一种送端换流站高功率波动时并联电容器投切控制方法，采用双重判据，第一判据为直流配套电源无功支撑能力判据，保证了换流站需要直流送端电源提供的无功Qac‑dc不超过直流送端电源最大的无功支持能力QGmax，否则直接投入一组SC型并联电容器(；第二判据为换流母线电压判据，在满足第一判据的基础上，若经过延时tref后，换流母线的交流电压Ubus仍小于电压参考值Uref与电压死区值Uband之差，则投入一组SC；若Ubus大于Uref与Uband之和，则切除一组SC；否则站内SC组保持当前组数；本发明专利技术所提出的控制方法采用双重判据并充分利用直流配套电源的无功支撑能力，在高压直流换流站高功率稳态运行时，减少直流输送功率频繁波动时SC的投切次数，延长SC断路器的使用寿命，对直流系统的安全经济运行具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种送端换流站高功率波动时并联电容器投切控制方法
本专利技术属于电力系统领域，涉及高压直流换流站无功控制
，具体涉及一种送端换流站高功率波动时并联电容器投切控制方法。
技术介绍
在高压直流输电系统运行过程中，主要通过控制换流站内以交流滤波器及并联电容器(SC)为主的无功单元的投入顺序及数量，实现交直流系统的无功平衡。为防止交流滤波器过负荷并满足其滤波性能，投入无功单元的顺序一般为：先依次投入除备用组外的所有交流滤波器，再根据需要依次投入SC。当高压直流高功率运行时，站内的无功消耗较大，需投入的无功单元较多。因此，当高压直流高功率运行时，站内交流滤波器除备用组外已全部投入，则直流控制系统主要通过对SC的投切控制实现无功平衡。对于位于大型的水、火电站附近的送端换流站，直流配套电源也具有提供部分无功功率的能力。若直流配套电源参与换流站无功平衡的能力受到限制，则站内的无功消耗主要由SC提供的无功进行补偿，因而当直流输送功率频繁波动时，会使得SC频繁投切，导致相应的断路器频繁分合闸，严重影响断路器的使用寿命。国内现有直流工程采用的无功控制方案主要基于ABB公司或SIEMENS公司的控制技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种送端换流站高功率波动时并联电容器投切控制方法，其特征在于，采用无功支撑能力判据与换流母线电压判据这两个双重判据，包括如下步骤：①设定各判据的门槛值：包括直流送端电源最大的无功支持能力QGmax、换流母线电压参考值Uref、换流母线电压死区值Uband及延时参考值tref；②定时读取数据：包括换流母线电压Ubus及当前直流配套电源向换流站提供的无功Qac‑dc；③交流系统无功支撑能力判据单元判断，若Qac‑dc小于QGmax，则执行第④步骤，否则执行第⑨步骤；④换流母线电压判据单元判断，若Ubus小于Uref与Uband之差，则执行第⑥步骤，否则进入第⑤步骤；⑤若Ubus大于Uref与Uba...

【技术特征摘要】
1.一种送端换流站高功率波动时并联电容器投切控制方法，其特征在于，采用无功支撑能力判据与换流母线电压判据这两个双重判据，包括如下步骤：①设定各判据的门槛值：包括直流送端电源最大的无功支持能力QGmax、换流母线电压参考值Uref、换流母线电压死区值Uband及延时参考值tref；②定时读取数据：包括换流母线电压Ubus及当前直流配套电源向换流站提供的无功Qac-dc；③交流系统无功支撑能力判据单元判断，若Qac-dc小于QGmax，则执行第④步骤，否则执行第⑨步骤；④换流母线电压判据单元判断，若Ubus小于Uref与Uband之差，则执行第⑥步骤，否则进入第⑤步骤；⑤若Ubus大于Uref与Uband之和，则执行第⑦步骤，否则返回第②步骤；⑥经过延时tref后，执行第⑧步；⑦经过延时tref后，执行第⑨步；⑧若第③步骤与第④步骤仍同时满足，则执行第⑩步骤，否则返回第②步骤；⑨若第③步骤与第⑤步骤仍同时满足，则执行第步骤，否则返回第②步骤；⑩由直流站控系统发出投入一组SC指令后，返回第②步骤；由直流站控系统发出切除一组SC指令，返回第②步骤。2.如权利要求1所述送端换流站高功率波动时并联电容器投切控制方法，其特征在于，所述步骤①中，各门槛值的整定原则如下：(1)直流送端电源最大的无功支持能力QGmax为目标整流站附近可用的发电机组共同向其提供的最大无功功率，取站内无功消耗与当前站内无功单元提供的总无功之差并留有一定欲度后的值；该值受直流工程的运行工况，交流系统的运行方式及接线方式的影响较大；因此应根据实际情况，对系统稳态运行时典型工况下的交直流系统搭建潮流模型，进行潮流计算，得出各典型工况下换流站的无功消耗及当前投入站内无功单元的总无功；然后选取各结果的最小值以适应各种典型工况；最后留有合理的欲度后，确定QGmax；系统稳态运行时的典型工况主要由交流系统的典型工况与直流系统的典型工况组合而成；交流系统的典型运行方式主要有夏大、夏小、冬大、冬小四种运行方式；对于确定为整流站的换流站而言，直流系统稳态运行时的典型工况为正向双极运行，对于双向运行的换流站，根据需求在整流站与逆变站间转换；(2)换流母线电压参考值Uref取换流站的系统电压；(3)换流母线电压死区值Uband应大于最大无功分组投切所引起电压变化量的50％；为保证可靠控制留有一定裕度，电压死区值取最大无功分组投切引起的电压波动的100％，即按照无功小组投切时换流站交流母线暂态电压波动不超过0.015p.u.计算；(4)延时参考值tref为电压无功功率自动控制AVC子系统对换流母线电压的调节时间并考虑一定欲度，设置tref的目的是优先调用直流配套电源的无功补偿能力，减少S...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝治国，惠子珈，胡秀明，邹洪森，刘志远，于晓军，
申请(专利权)人：西安交通大学，国网宁夏电力有限公司检修公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61