降低特高压直流换流站近区电压波动的电网电压控制方法技术

本发明专利技术涉及一种降低特高压直流换流站近区电压波动的电网电压控制方法，属于电力系统自动电压控制技术领域。该方法在每个自动电压控制周期到来时，读入特高压直流有功输送计划，并根据有功输送计划模拟计算未来一段时间直流换流站近区电网的电压值。在采用潮流模型的计算过程中模拟了换流极有功、无功调整，以及调整过程中换流站内控制系统自动投切高压滤波/补偿电容器，从而计算得到调整过程中各时刻的电压值。本方法根据电压值的波动幅度计算换流站近区电网母线的电压安全域限值，并输入到自动电压控制系统中实现预防控制。本方法可避免在换流站直流有功输送容量调整的过程中近区电网电压波动造成电压越限，提高了特高压直流电网的电压稳定性。

Voltage control method for reducing voltage fluctuation near UHVDC Converter Station

【技术实现步骤摘要】
降低特高压直流换流站近区电压波动的电网电压控制方法
本专利技术涉及一种降低特高压直流换流站近区电压波动的电网电压控制方法，属于电力系统自动电压控制

技术介绍
自动电压控制(以下简称AVC，AutomaticVoltageControl)系统是实现输电网安全(提高电压稳定裕度)、经济(降低网络损耗)、优质(提高电压合格率)运行的重要手段。AVC系统架构在电网能量管理系统(EMS)之上，能够利用输电网实时运行数据，从输电网全局优化的角度科学决策出最佳的无功电压调整方案，自动下发给电厂、变电站以及下级电网调度机构执行。孙宏斌、张伯明、郭庆来在《基于软分区的全局电压优化控制系统设计》(电力系统自动化,2003年，第27卷第8期，16-20页)中说明了大电网自动电压控制的体系结构。AVC系统的主站部分是在电力系统控制中心基于软件实现的，其对输电网的电压控制策略主要有对电厂各发电机无功控制策略以及对变电站的无功设备控制策略2类。其中对电厂各发电机的无功控制策略，目前采用的主要方式是：调度中心的AVC主站系统通过无功优化计算得到电厂各机组的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低特高压直流换流站近区电压波动的电网电压控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(1)从电网调度中心获取电网网络结构数据，设定特高压直流近区含有I条母线、J台当前投入运行的换流极和L台高压滤波/补偿电容器；/n(2)记当前控制时刻为t

【技术特征摘要】
1.一种降低特高压直流换流站近区电压波动的电网电压控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)从电网调度中心获取电网网络结构数据，设定特高压直流近区含有I条母线、J台当前投入运行的换流极和L台高压滤波/补偿电容器；
(2)记当前控制时刻为t0，从电网调度中心获取特高压直流换流站的当日有功功率输送计划值Sp,n，n＝1,...,N，N为特高压直流换流站的交流侧每日向特高压直流换流站的直流侧输送有功功率计划值的序号，以v为输送计划值的时间间隔；
(3)计算当前控制时刻t0至f时段内的I条母线中的第i条母线的电压预测值VP,i，具体步骤如下：
(3-1)从电网调度中心获取当前电网潮流计算模型，设定当前计算时标x为1，设定计算间隔为k，在当前控制时刻t0，对控制时刻t0+x*k进行判断，若t0+x*k与n*v相等，则使特高压直流换流站的有功功率输送值PDC.x等于步骤(2)的当日有功功率输送计划值Sp,n，若t0+x*k与n*v不相等，则，求解满足不等式n*v<＝t0+x*k<n*(v+1)的n，从步骤(2)的N个有功功率计划值中得到与n和n+1相应的两个有功功率计划值Sp,n和Sp,n+1，对Sp,n、Sp,n+1进行线性插值计算，得到一个差分值，并使特高压直流换流站的有功功率输送值PDC.x等于该差分值；若t0+x*k小于f，则使x＝x+1，重复本步骤，得到所有特高压直流换流站的有功功率输送值，其中n为特高压直流换流站的交流侧每日向特高压直流换流站的直流侧输送有功功率计划值的序号，v为输送计划值的时间间隔；
(3-2)根据步骤(3-1)得到的特高压直流换流站的有功功率输送值PDC.x，利用下式，PDC.x,j＝PDC.x/J，得到特高压直流换流站内各直流换流极有功负荷值PDC.x,j，其中，J为当前投入运行的换流极台数，将各直流换流极有功负荷值PDC.x,j作为电网潮流计算模型中各换流极的有功负荷值；
(3-3)求解步骤(3-2)的电网潮流计算模型，得到与PDC.x相应的未来第x分钟的特高压直流换流站的直流总无功功率QDC.x，并将QDC.x分配到当前运行的直流换流极上，即QDC.x,j＝QDC.x/J，将QDC.x,j作为电网潮流计算模型中各换流极的无功功率；
(3-4)从电网调度中心获取特高压直流换流站投入的高压滤波/补偿电容器总容量Qfilter.sum，根据步骤(3-3)中的电网潮流计算模型中各换流极的无功功率QDC.x，计算特高压直流换流站需要投入或切除的高压滤波/补偿电容器，包括以下步骤：
(3-4-1)利用下式，计算特高压直流换流站交流系统向直流系统输送的无功功率ΔQx：
ΔQx＝QDC.x-Qfilter.sum,x；
(3-4-2)设定一个特高压直流换流站的无功功率控制阈值Qmaxdoor，对特高压直流换流站交流系统向直流系统输送的无功功率ΔQx进行判断，若ΔQx大于Qmaxdoor，且特高压直流换流站仍有未投入的滤波/补偿电容器，则使电网潮流计算模型中的滤波/补偿电容器所连接的开关刀闸为合位，并将特高压直流换流站中的相应滤波/补偿电容器的状态记为投入，使当前计算时标x时，特高压直流换流站投入的高压滤波/补偿电容器总容量Qfilter.sum,x为：
Qfilter.sum,x＝Qfilter.sum,x+Qfilter,l
其中，Qfilter,l为特高压直流换流站投入的滤波/补偿电容器的有效容量，Qfilter,l的计算方式为：



其中，Uac为当前特高压直流换流站交流母线电压值，UacN,l为投入的第l组滤波补偿电容器的额定电压，Qfilter,l,N为投入的第l组滤波补偿电容器的额定容量，Uac、UacN,l、Qfilter,l,N为电网潮流计算模型中的已知量，若ΔQx小于或等于Qmaxdoor，则返回(3-4-1)；
(3-4-3)设定一个特高压直流换流站的无功功率控制阈值Qmindoor，对特高压直流换流站...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锋，宋朋飞，汤磊，李渝，王钰，郭小龙，刘永锋，王衡，印欣，亢朋朋，樊国伟，杨桂兴，于冰，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司，国家电网有限公司，北京科东电力控制系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65