一种可重构型静态无功补偿／直流融冰复合装置的调节控制方法，其特征在于整套控制器根据一次设备接线的不同，完成所处工作模式的判断，并进行模拟量采集、触发同步、控制以及调节策略的整体切换，所述调节策略根据工作模式的不同采用不同的调节方法，在静态无功补偿工作模式下，调节控制的目标为保证５００ｋＶ系统电压的稳定性，为系统提供最大的无功支撑；在直流融冰工作模式下，调节控制的目标为在确保融冰线路以及装置正常的情况下，在设置融冰时间内输出恒定的融冰电流。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可重构型静态无功补偿(svc) /直流融冰复合装置的调节控制方法。
技术介绍
输电线路覆冰灾害给电力系统、国民经济乃至全社会造成的重大损失，随着电力电子 技术的不断发展，应用电力电子整流技术直流融冰方案具有非常广泛的发展应用空间。由 于冰灾发生的时间和频度都较小，若直流融冰设备仅能够作为融冰装置使用，其经济性较 差。为提高设备的利用率，保持设备的健康水平，根据实际的需要，可以在大功率晶闸管变流技术的基础上，开发兼顾直流融冰和静态无功补偿(svc)两种用途可重构的电力电子装置，以满足220kV及以上电压等级输电线路融冰及无功补偿的需要。应用电力电子技术的可重构型SVC/直流融冰复合装置在输电线路没有融冰需求时，作 为动态无功补偿装置使用，其功能相当于常规的SVC装置，可以为系统提供动态无功支撑， 阻尼系统低频振荡，提高系统稳定极限和输送能力。而当输电线路需要融冰时，经过简单 的主接线重构，可以较方便的改为直流融冰装置，将覆冰线路作为负载，施加直流电源， 用较低电压为输电线路提供必要的直流融冰电流来加热导线使线路覆冰融化。为了实现两种不同工况下，可重构型SVC/直流融冰复合装置能够稳定运行，需要专门 的调节控制方法，使得装置发挥应有的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出实用可靠，适合可重构型svc/直流融冰复合装置与电力系统稳定运行特性的调节控制方法，并在同一套硬件设备中加以实现。为实现上述目的，采用以下技术方案整套控制器将根据一次设备接线不同，完成所 处工作模式判断，并进行模拟量釆集、触发同步、控制以及调节策略的整体切换。所釆用 的调节策略根据工作模式的不同釆用不同的调节方法。SVC工作模式下，调节控制的主要目标为保证500kV系统电压的稳定性，为系统提供最 大的无功支撑。直流融冰工作模式下，调节控制的目标主要为在确保融冰线路以及装置正常的情况下 在设置融冰时间内输出恒定的融冰电流。因此，本专利技术提出了， 其特征在于整套控制器根据一次设备接线的不同，完成所处工作模式的判断，并进行模拟 量采集、触发同步、控制以及调节策略的整体切换，所述调节策略根据工作模式的不同采 用不同的调节方法，在静态无功补偿工作模式下，调节控制的目标为保证500kV系统电压 的稳定性，为系统提供最大的无功支撑；在直流融冰工作模式下，调节控制的目标为在确 保融冰线路以及装置正常的情况下，在设置融冰时间内输出恒定的融冰电流。根据静态无功补偿装置在电力系统中的运行特性，其调节策略可分为稳态调节、暂态 调节两种模式，其中系统在正常运行方式下，静态无功补偿进行稳态调节，稳态调节充分 利用变电站内电抗器、电容器组的调节作用，静态无功补偿的补偿容量作为无功备用，调 节过程中通过控制电容器、电抗器支路投切及改变晶闸管可控电抗器TCR支路触发角度实 现协调控制；当调节控制系统检测到系统电压和系统有功功率均有较大幅度下跌时，静态 无功补偿进入暂态调节过程，晶闸管可控电抗器TCR支路调节至最大触发角，以此对系统 电压进行强制补偿。所述直流融冰模式下的调节策略采用两种方法按照步长角度调节和采用比例积分控 制PI闭环直流电流调节与触发角控制相结合调节。所述直流融冰模式具有投入运行、退出运行和紧急停运三种工作模式，该三种工作模 式分别进行流程化控制。具体调节控制方法如下 1、静态无功补偿SVC工作模式下调节方案静态无功补偿SVC工作模式下，装置接线图如图l所示。阀VT2， VT5构成A相反并 联阀，阀VT3与VT6构成B相反并联阀，阀VT1与VT4构成C相反并联阀。同相反并联阀 中两个阀的触发脉冲相差180度，由同一个触发逻辑单元输出触发脉冲。测量系统采用了 软锁相技术，利用坐标变换的方式，快速跟踪系统电压频率，与系统电压保持频率一致。 通过采集35kV母线线电压，生成35kV线电压过零同步脉冲作为触发同步，控制器采用等触发角控制，即在交流系统三相对称的情况下，三相阀中，各相阀按照各自的触发同步过 零点生成相等的触发角度。静态无功补偿SVC模式下，调节控制的主要目标为保证500kV系统电压的稳定性，为 系统提供最大的无功支撑。其控制策略应保证在系统各种不同运行方式下，实现系统无功 平衡、电压稳定、阻尼振荡等功能。根据静态无功补偿SVC装置在电力系统当中的运行特 性，其调节策略可分为稳态调节、暂态调节两种情况。系统正常运行方式下，SVC进行稳态调节，稳态调节充分利用变电站内电抗器、电容 器组的调节作用，SVC的补偿容量作为无功备用，调节过程中通过控制电容器、电抗器支 路投切及改变晶闸管可控电抗器(TCR)支路触发角度实现协调控制。当调节控制系统检测到系统电压和系统有功功率均有较大幅度下跌，SVC进入暂态调 节过程，晶闸管可控电抗器(TCR)支路调节至最大触发角，以此对系统电压进行强制补 偿；2、融冰工作模式调节方案直流融冰模式下，装置接线图如图2所示。阀VT1， VT3， VT5为共阴极组，阀VT4， VT6， VT2构成共阳极组。同相的共阴极阀与共阳极阀，触发脉冲相差180度，由同一触发逻辑 单元输出触发逻辑。测量系统采用了软件锁相技术，能够快速跟踪系统电压频率，与系统 电压保持频率一致，通过采集整流变压器高压侧35kV相电压，生成35kV相电压过零脉冲 作为自然换相点触发同步。触发过程采用等相位间隔的触发方式。整个系统采用一个相位 同步——交流A相基波正序电压，按照同步参考信号，六个触发脉冲平均分配一个工频周 期时间，产生对应于每个阀的等相位间距触发脉冲的参考点。以这些参考点为起点，使用 同步计数脉冲对相应的计数器计数，当计的数达到调节器来的表示触发角的数值时，就发 出相应的触发脉冲。直流融冰模式下的具体调节策略采用两种方法(1)按照步长角度调节；(2)采用比 例积分控制(PI)闭环直流电流调节与触发角控制相结合。两种方式可以通过上位机后台 工作站进行切换选择。(1) 按步长调节目标设定值按照一定速率增减，调节器根据测量值与设定值之间的差值，按照设定每 次调节的步长范围，即每次调节角度 ，进而逐步达到良好输出结果的一种方式。调节流程图如图3所示。按步长调节方式调节简单可靠，输出波动小，可以提前设定调节步长和 时间间隔来减小响应时间。(2) PI (比例积分控制)闭环直流调节与触发角控制相结合触发角控制直流融冰设计有几种触发角定值，包括最小触发角为《,，，最大触发角 皿，闭环调节最大触发角A,，停运安全闭锁触发角,。d。PI (比例积分控制)闭环直流电流控制为了保持融冰电流恒定，融冰装置需要采用闭环电流控制，参见图4。由图4可见，PI (比例积分控制)直流电流的闭环控制由PI (比例积分控制)调节器及非线性补偿环节组成*PI (比例积分控制)调节器直流电流调节器采用比例积分特性，其放大倍数和时间 常数经由仿真试验确定。电流差值经过PI (比例积分控制)调节器，输出触发角相应 的误差值。电流调节器阶跃试验指标超调量小于30%，响应时间小于50ms。*非线性补偿换流器的直流电压(电流)与触发角之间存在COS非线性关系，触发角 在不同的值下进行不同量的变化时，得到的直流电压(电流)变化量是不同的；为了 正确控制直流电压(电流)的变化率，避免本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可重构型静态无功补偿/直流融冰复合装置的调节控制方法，其特征在于整套
控制器根据一次设备接线的不同，完成所处工作模式的判断，并进行模拟量采集、触发同
步、控制以及调节策略的整体切换，所述调节策略根据工作模式的不同采用不同的调节方
法，在静态无功补偿工作模式下，调节控制的目标为保证500kV系统电压的稳定性，为系
统提供最大的无功支撑；在直流融冰工作模式下，调节控制的目标为在确保融冰线路以及
装置正常的情况下，在设置融冰时间内输出恒定的融冰电流。
【技术特征摘要】
1.一种可重构型静态无功补偿/直流融冰复合装置的调节控制方法，其特征在于整套控制器根据一次设备接线的不同，完成所处工作模式的判断，并进行模拟量采集、触发同步、控制以及调节策略的整体切换，所述调节策略根据工作模式的不同采用不同的调节方法，在静态无功补偿工作模式下，调节控制的目标为保证500kV系统电压的稳定性，为系统提供最大的无功支撑；在直流融冰工作模式下，调节控制的目标为在确保融冰线路以及装置正常的情况下，在设置融冰时间内输出恒定的融冰电流。2、 如权利要求1所述的调节控制方法，其特征在于根据静态无功补偿装置在电力系 统中的运行特性，其调节策略可分为稳态调节、暂态调节两种模式，其中系统在正常运行 方式下，静态无功补偿进行稳态调节，稳态调节充分利用...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔大伟，张帆，徐桂芝，王明鑫，张皎，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，中电普瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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