一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法技术方案

本发明专利技术提出一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，通过柔直换流站的无功控制与变电站内的固定电容、电抗器、主变分接头等无功电压调节设备的协调配合，更好的稳定厂站内的协调电压水平，减少电压波动，提高城市电压的整体的电压稳定水平。与现有技术相比，本发明专利技术可以充分的利用换流站无功补偿能力，提高城市电网的供电质量、降低网损等优点。

A Coordination Control Method of Flexible and Reactive Power Compensation Equipment in Urban Flexible Direct Transmission System

The invention provides a coordinated control method for flexible and reactive power compensation equipment in urban flexible direct transmission system. By coordinating the reactive power control of flexible direct converter station with fixed capacitor, reactor, main transformer tap and other reactive power and voltage regulating equipment in substation, the coordinated voltage level in plant and station can be better stabilized. Reduce voltage fluctuation and improve the overall voltage stability level of urban voltage. Compared with the prior art, the invention can fully utilize the reactive power compensation capability of the converter station, improve the power supply quality of the urban power grid, and reduce the network loss.

【技术实现步骤摘要】
一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法
本专利技术涉及一种柔性直流输电系统与交流系统的协调配合技术，具体涉及一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法。
技术介绍
随着电网发展的高速增长，城市化建设步伐的加快，城市用电单位越来越密集，供电线路以及电源的增加，导致系统短路容量的不断加大，为了降低系统的短路容量，城市电网逐渐采取分层分区运行的结构，城市电网分区运行可以降低电网的短路电流，使得供电分区更加清晰。但分区运行的城市电网可靠性将会大打折扣，一旦交流线路或主变发生N-1故障不能运行，将可能导致正常的线路或主变出现过载的情况，不得不采取切负荷或者供电区域倒闸操作。更严重的情况，一旦终端变电站与电网连接的交流线路、母线或主变发生全部跳闸的事故，将可能导致终端变电站全部停电的风险。对于这种故障，可采取低电压等级线路的倒闸操作转移负荷的方法，但由于倒闸操作需要时间长达数十分钟甚至几小时，随着数字经济的发展，这种停电事故受到人们的重视，国内外电力监管机构已将其纳入供电可靠性考核指标体系。对供电比较密集的城市电网来说这种停电事故更是难以接受的，在我国的大城市中，已经发生过几次由于终端变电站的故障导致小规模停电的事故，对经济社会的发展影响构成了较严重的影响。为了提高城市分区电网供电可靠性，可在正常运行时将分区电网通过多端柔直实现分区电网的互联。由于柔直具有功率快速响应、有功无功独立调节等功能，可以实现分区互供、功率快速支援等功能。柔直作为一种新型设备接入后与交流系统的协调配合是需要面对的一种新的问题，柔直的有功无功可以独立控制，每个柔直换流站可以作为一个独立受控的无功源，而变电站内还存在其他的无功补偿设备。若柔直换流站电网无功控制不与其他无功补偿设备协调，则可能出现控制目标相反或者不一致的情况，导致无功补偿的极大浪费，由于城市电网负荷密集，保护一定的无功备用对城市电网的运行安全有至关重要的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，该方法通过柔直换流站的无功控制与变电站内的固定电容、电抗器、主变分接头等无功电压调节设备的协调配合，更好的稳定厂站内的协调电压水平，减少电压波动，提高城市电压的整体的电压稳定水平。提出的这种方法可以很提高城市电网的整体电压水平，提高供电电能质量。为了达到上述目的，本专利技术的解决方案是：一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：通过柔直换流站的无功控制与变电站内的固定电容、电抗器、主变分接头等无功电压调节设备的协调配合，更好的稳定厂站内的协调电压水平，减少电压波动，提高城市电压的整体的电压稳定水平。进一步地：所述的一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：所述的城市柔直输电系统，是指以MMC结构IGBT全控器件为代表的柔性直流输电系统，可以实现有功无功的独立控制，应用于城市电网实现分区互联的一种应用场景。进一步地：所述的一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：所述的城市柔直输电系统的无功控制，是指以柔直的每个换流站的作为无功控制源，能接受无功指令进行独立的无功电压调节。进一步地：所述的一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：所述的无功控制与变电站内的固定电容、电抗器、主变分接头无功电压调节设备的协调配合，是指柔直换流站无功控制与变电站无功设备控制协调。当电容、电抗器、主变分接头调到达到无功、电压死区的上下限时，柔直无功调节尽最大出力启动，把电压拉回到正常区域内。电压在正常运行时，则尽量保持换流站无功出力在小范围内，以尽可能多的保留无功备用。进一步地：所述的一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：所述的柔直换流站，包括两端、三端、四端或者可扩展到N端的柔直输电系统。采用上述方案后，本专利技术可以提高城市电网的供电质量，提升电网的电压稳定裕度，在出现紧急情况时，通过柔直换流站与交流无功补偿设备的协调配合可以提高城市电网的电能质量，在紧急情况下及时调出柔直的快速无功备用，减少电压奔溃的可能。附图说明图1是本专利技术一个实施例的城市电网应用多端柔直输电系统结构示意图；图2是本专利技术柔直与场站内无功补偿设备的协调控制逻辑框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：通过柔直换流站的无功控制与变电站内的固定电容、电抗器、主变分接头等无功电压调节设备的协调配合，更好的稳定厂站内的协调电压水平，减少电压波动，提高城市电压的整体的电压稳定水平。进一步地：所述的一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：所述的城市柔直输电系统，是指以MMC结构IGBT全控器件为代表的柔性直流输电系统，可以实现有功无功的独立控制，应用于城市电网实现分区互联的一种应用场景。进一步地：所述的一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：所述的城市柔直输电系统的无功控制，是指以柔直的每个换流站的作为无功控制源，能接受无功指令进行独立的无功电压调节。进一步地：所述的一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：所述的无功控制与变电站内的固定电容、电抗器、主变分接头无功电压调节设备的协调配合，是指柔直换流站无功控制与变电站无功设备控制协调。当电容、电抗器、主变分接头调到达到无功、电压死区的上下限时，柔直无功调节尽最大出力启动，把电压拉回到正常区域内。电压在正常运行时，则尽量保持换流站无功出力在小范围内，以尽可能多的保留无功备用。进一步地：所述的一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：所述的柔直换流站，包括两端、三端、四端或者可扩展到N端的柔直输电系统。采用上述方案后，本专利技术可以提高城市电网的供电质量，提升电网的电压稳定裕度，在出现紧急情况时，通过柔直换流站与交流无功补偿设备的协调配合可以提高城市电网的电能质量，在紧急情况下及时调出柔直的快速无功备用，减少电压奔溃的可能。本专利技术提出一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其中城市柔直输电系统结构示意图如图1所示。图1是一个四段柔直的城市输电系统，每个柔直换流站的无功都可以实现一定范围内的连续自由调节。并且可以独立控制，柔直换流站可以厂站内的其他无功设备，如电容、电抗器、变压器分接头。通过柔直换流站与变电站内交流无功设备的协调配合，在正常运行时，主要通过电容电抗器、主变分接头来调节电压，保留柔直换流站的动态无功备用。在出现紧急情况时，发现主变分接头、电容电抗器已经到达调节上下限时，迅速启用柔直换流站的动态无功备用，其逻辑图如图2所示：所述的一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：通过柔直换流站的无功控制与变电站内的固定电容、电抗器、主变分接头等无功电压调节设备的协调配合，更好的稳定厂站内的协调电压水平，减少电压波动，提高城市电压的整体的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：通过柔直换流站的无功控制与变电站内的固定电容、电抗器、主变分接头等无功电压调节设备的协调配合，更好的稳定厂站内的协调电压水平，减少电压波动，提高城市电压的整体的电压稳定水平。

【技术特征摘要】
1.一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：通过柔直换流站的无功控制与变电站内的固定电容、电抗器、主变分接头等无功电压调节设备的协调配合，更好的稳定厂站内的协调电压水平，减少电压波动，提高城市电压的整体的电压稳定水平。2.如权利要求1所述的一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：所述的城市柔直输电系统，是指以MMC结构IGBT全控器件为代表的柔性直流输电系统，可以实现有功无功的独立控制，应用于城市电网实现分区互联的一种应用场景。3.如权利要求1所述的一种城市柔直输电系统中柔直与厂站内无功补偿设备的协调控制方法，其特征在于：所述的城市柔直输电系统的无功控制，是指以柔直的每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林，王新宝，蔡晖，付俊波，祁万春，王荃荃，吴晨，谢珍建，俞秋阳，常宝立，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司电力经济技术研究院，南京南瑞继保电气有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32