一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法，属于直流输电相关技术领域。所述方法采用负载均衡的原则将全站的无功功率输出需求分配给换流站的各换流阀，即：根据每个处于运行状态的换流阀的额定容量与所有处于运行状态的换流阀的额定容量之和的比值，将全站的无功功率输出需求按所述比值分配给相应的换流阀。本申请的技术方案将全站的无功功率输出需求分配给特高压柔性直流换流站的四个阀组，从而减少换流阀之间的无功环流，并且能保持各换流阀处于类似的运行工况。并且能保持各换流阀处于类似的运行工况。并且能保持各换流阀处于类似的运行工况。

【技术实现步骤摘要】
一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法


[0001]本专利技术属于直流输电
，具体涉及一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法。

技术介绍

[0002]柔性直流输电采用电压源换流器，可以独立调节有功和无功的输出、提高交流系统的输电能力，易于构成多端直流输电系统，在可再生能源的发电并网、孤岛城市供电以及交流系统互联等应用领域，具有明显的竞争力。随着电力电子器件和控制技术的进步，柔性直流容量和电压等级越来越高。
[0003]为了实现大容量功率输送的要求，需要增加子模块数量以提高其电压等级，但过多子模块级联增加阀控设备控制难度，因此采用双极结构形式，并且每极由两个换流阀通过直流侧串联组成,从而实现了柔性直流特高压工程。
[0004]特高压柔性直流输电系统其可靠性更高，但其控制也更加复杂，每个极具有单阀组、两阀组、停运三种运行方式，双极排列组合共有9种运行方式，如何实现不同方式下的无功优化控制相关研究较少。为了充分发挥特高压柔性直流输电系统结构优势，需要一种有效的特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术不足,本专利技术提出一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法,实现了特高压柔性直流输电系统多个换流单元根据运行方式和换流阀容量对无功功率进行协调控制和优化。
[0006]为了达成上述目的，本专利技术采用下述技术方案实现：
[0007]一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法，所述特高压柔性直流输电系统的换流站包括正极单元与负极单元两个换流单元，每个换流单元又包括直流侧串联的两个换流阀，所述方法采用负载均衡的原则将全站的无功功率输出需求分配给换流站的各换流阀，即：根据每个处于运行状态的换流阀的额定容量与所有处于运行状态的换流阀的额定容量之和的比值，将全站的无功功率输出需求按所述比值分配给相应的换流阀。
[0008]进一步地，所述特高压柔性直流输电系统的每个换流阀均可独立控制于运行或者闭锁状态。
[0009]进一步地，所述方法具体包括如下步骤：
[0010]采集全站的四个换流阀的运行状态，根据运行状态设置四个换流阀的运行开关系数K1、K2、K3、K4，当换流阀处于运行状态时运行开关系数为1，处于闭锁状态时运行开关系数为0；
[0011]计算所有处于运行状态的换流阀的额定容量之和SNORM＝S1NORM
×
K1+S2NORM
×
K2+S3NORM
×
K3+S4NORM
×
K4，其中：S1NORM、S2NORM、S3NORM、S4NORM分别为全站的四个换流阀的额定功率；
[0012]计算全站无功输出系数为Kall＝Qref/SNORM,其中Qref为全站无功指令；
[0013]计算每个换流阀需要输出的无功分别为：
[0014]Q1＝S1NORM
×
K1*Kall
[0015]Q2＝S2NORM
×
K2*Kall
[0016]Q3＝S3NORM
×
K3*Kall
[0017]Q4＝S4NORM
×
K4*Kall
[0018]其中Q1、Q2、Q3、Q4分别为全站的四个换流阀要输出的无功。
[0019]进一步地，所述方法具体包括如下步骤：
[0020]采集全站的四个换流阀的运行状态，根据运行状态设置四个换流阀的运行开关系数K1、K2、K3、K4，当换流阀处于运行状态时运行开关系数为1，处于闭锁状态时运行开关系数为0；
[0021]计算所有处于运行状态的换流阀的额定容量之和SNORM＝S1NORM
×
K1+S2NORM
×
K2+S3NORM
×
K3+S4NORM
×
K4，其中：S1NORM、S2NORM、S3NORM、S4NORM分别为全站的四个换流阀的额定功率；
[0022]计算每个换流阀的额定容量占比：
[0023]KS1＝S1NORM
×
K1/SNORM；
[0024]KS2＝S2NORM
×
K2/SNORM；
[0025]KS3＝S3NORM
×
K3/SNORM；
[0026]KS4＝S1NORM
×
K4/SNORM；
[0027]其中，KS1、KS2、KS3、KS4分别为全站的四个换流阀对应的额定容量占比；
[0028]计算每个换流阀需要输出的无功分别为：
[0029]Q1＝Qref
×
KS1；
[0030]Q2＝Qref
×
KS2；
[0031]Q3＝Qref
×
KS3；
[0032]Q4＝Qref
×
KS4；
[0033]其中,Qref为全站无功指令；Q1、Q2、Q3、Q4分别为全站的四个换流阀要输出的无功。
[0034]本申请的有益效果是：本申请的一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法，基于负载均衡的原则，将全站的无功功率输出需求分配给特高压柔性直流换流站的四个阀组，从而减少换流阀之间的无功环流，并且能保持各换流阀处于类似的运行工况。
附图说明
[0035]图1是特高压柔性直流输电系统换流站的结构示意图；
[0036]图2是本申请实施例提供的一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法；
[0037]图3是本申请实施例提供的又一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法。
具体实施方式
[0038]以下将结合附图及具体实施方式，对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0039]如图1所示为特高压柔性直流输电系统换流站，包括正负极两个换流单元，每个换流单元包括2个直流侧串联的换流阀。本申请实施例提供的一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法，采用负载均衡的原则将全站的无功功率输出需求分配给换流站的各换流阀，即：根据每个处于运行状态的换流阀的额定容量与所有处于运行状态的换流阀的额定容量之和的比值，将全站的无功功率输出需求按所述比值分配给相应的换流阀。
[0040]上述实施例中，所述特高压柔性直流输电系统的每个换流阀均可独立控制于运行或者闭锁状态。
[0041]可选的实施例中，如图2所示，一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法具体包括如下步骤：
[0042]S110:采集全站的四个换流阀的运行状态，根据运行状态设置四个换流阀的运行开关系数K1、K2、K3、K4，当换流阀处于运行状态时运行开关系数为1，处于闭锁状态时运行开关系数为0；
[0043]S120:计算所有处于运行状态的换流阀的额定容量之和SNORM＝S1NORM
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K1+S2NORM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法，所述特高压柔性直流输电系统的换流站包括正极单元与负极单元两个换流单元，每个换流单元又包括直流侧串联的两个换流阀，其特征在于：所述方法采用负载均衡的原则将全站的无功功率输出需求分配给换流站的各换流阀，即：根据每个处于运行状态的换流阀的额定容量与所有处于运行状态的换流阀的额定容量之和的比值，将全站的无功功率输出需求按所述比值分配给相应的换流阀。2.如权利要求1所述的特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法，其特征在于：所述特高压柔性直流输电系统的每个换流阀均可独立控制于运行或者闭锁状态。3.如权利要求1所述的特高压柔性直流输电系统的全站无功功率控制方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：采集全站的四个换流阀的运行状态，根据运行状态设置四个换流阀的运行开关系数K1、K2、K3、K4，当换流阀处于运行状态时运行开关系数为1，处于闭锁状态时运行开关系数为0；计算所有处于运行状态的换流阀的额定容量之和SNORM＝S1NORM
×
K1+S2NORM
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K2+S3NORM
×
K3+S4NORM
×
K4，其中：S1NORM、S2NORM、S3NORM、S4NORM分别为全站的四个换流阀的额定功率；计算全站无功输出系数为Kall＝Qref/SNORM,其中Qref为全站无功指令；计算每个换流阀需要输出的无功分别为：Q1＝S1NORM
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K1*KallQ2＝S2NORM
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K2*KallQ3＝S3NORM
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K3*KallQ4＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡希鹏，胡蓉，甘宗跃，彭茂兰，邱德锋，陆立文，林艺哲，黄如海，鲁江，张庆武，俞翔，王杨正，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：