一种跟随电网状态变化特征的SVG控制策略制造技术

本发明专利技术公开了一种跟随电网状态变化特征的SVG控制策略，电网稳态运行时，SVG运行在定无功控制模式，电网发生故障时，SVG根据控制点电压选择是否闭锁，若切换至闭锁模式，当消除电网故障，且的幅值恢复至低压解锁定值ULset2时，经过延时时间段Tset后，SVG解锁，SVG的控制策略切换至暂态阶段定电压控制模式；当的幅值和SVG的无功出力Q满足预设的条件后，则SVG的控制策略由暂态阶段的定电压控制模式切换回稳态阶段的定无功控制策略。本发明专利技术在电网故障期间，通过闭锁SVG，可以避免故障消除后的系统暂态过电压风险；同时本发明专利技术考虑了无功缺额的约束，避免了切换过程中大量无功缺额对电网的冲击。额对电网的冲击。额对电网的冲击。

【技术实现步骤摘要】
一种跟随电网状态变化特征的SVG控制策略


[0001]本专利技术属于电力系统电压与安全稳定领域。

技术介绍

[0002]随着电网电源、负荷的快速增长，输电线路传输压力增大，为了提高现有输电线路 传输功率并使输电线路损耗最小，需要实现对输电线路的无功功率控制。且未来后续新 能源发电将得到大力发展，但由于我国能源与负荷中心逆向分布的实际情况，国内大规 模风电、光伏等普遍采用“集中式开发、远距离输送”的发展模式，风电、光伏能源出 力波动大、且汇集送出线路传输距离长、网架结构薄弱，其电压和无功功率波动幅度大， 容易造成电压越限等情况，无功功率控制需求同样迫切。随着晶闸管的出现和应用，产 生了一种新型的基于晶闸管的无功功率控制装置，它能够快速响应电压和无功功率变 化，SVG(静止无功发生器)作为基于晶闸管的快速无功功率控制装置，得到广泛应用。
[0003]通过相应的SVG控制策略，SVG能够跟随电网电压变化调整无功输出，抑制电压波 动，维持电压在稳定水平。但目前针对SVG的控制策略往往只单独针对电网暂态过程或 新能源波动等固定的电网运行阶段，较少考虑电网从稳态到暂态到再恢复至稳态的整个 过程中SVG的控制策略变化及不同控制策略的衔接。在电网实际运行中，通过人工切换 SVG的控制策略往往不切实际，也与SVG的快速灵活控制特征相违背。综上，亟需一种 针对电网整个运行状态变化周期的SVG控制策略，来满足不同阶段的无功电压需求。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种跟随电网状态变 化特征的SVG控制策略。
[0005]技术方案：本专利技术提供了一种跟随电网状态变化特征的SVG控制策略，当电网稳定 运行时，SVG采用定无功控制策略，SVG输出的电流其中Q
ref
为SVG输出的无 功功率，为SVG安装点的母线电压；
[0006]当电网发生故障导致下降时，根据的幅值判断是否将SVG的控制策略切换至闭 锁模式，若切换至闭锁模式，当消除电网故障，且的幅值恢复至低压解锁定值ULset2 时，经过延时时间段Tset后，SVG解锁，并根据VG控制点母线电压的幅值判断是否 将SVG的控制策略切换至暂态阶段定电压控制模式；若SVG的控制策略没有切换至闭锁 模式，则根据SVG控制点母线电压的幅值判断是否将SVG的控制策略切换至闭锁模式 暂态阶段定电压控制模式；
[0007]当的幅值恢复至低稳态电压阈值U
L
与高稳态电压阈值U
H
范围之间，并且SVG的 无功出力Q满足：Q
‑
Q
ref
<无功门槛值Q
Lset
，则SVG的控制策略由暂态阶段的定电压 控制模式
切换回稳态阶段的定无功控制策略。
[0008]进一步的，所述根据的幅值选择是否将SVG的控制策略切换至闭锁模式具体为： 若的幅值小于低压闭锁定值ULset1，则SVG的控制策略由定无功控制模式切换至闭 锁模式。
[0009]进一步的，所述根据的幅值选择是否将SVG的控制策略切换至定电压控制模式具 体为：若幅值小于预设的低压阈值Uset1或者幅值大于预设的高压阈值Uset；则 SVG的控制策略切换至暂态阶段的定电压控制模式。
[0010]有益效果：
[0011](1)本专利技术提出的控制策略在电网故障期间，通过闭锁SVG，可以避免故障消除 后的系统暂态过电压风险。
[0012](2)本专利技术提出的控制策略在SVG控制策略切换至定无功控制模式时，考虑无功 缺额的约束，避免了切换过程中大量无功缺额对电网的冲击。
[0013](3)本专利技术可以避免电网稳态运行阶段SVG的容量被不合理占用，从而为后续可 能发生的暂态过程提供更强力的无功支撑。
附图说明
[0014]图1是SVG的电压控制基本逻辑框图；
[0015]图2是SVG接入系统示意图；
[0016]图3是SVG低压闭锁及解锁判断逻辑示意图；
[0017]图4是SVG定无功向定电压切换判断逻辑示意图。
具体实施方式
[0018]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施 例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0019]如图1、图2所示，分别为SVG电压控制基本逻辑框图、SVG接入系统示意图，图1、 图2中为控制点母线电压监测值，图1中V
ref
为电压控制目标，SVG通过与V
ref
的差 值，经积分环节(包含电流限幅上限I
Cmax
和下限I
Lmin
)及反馈环节KD后形成图1、 图2中所示的输出电流指令电流通过图2所示SVG安装点母线注入电网，SVG注 入电流与图2所示安装点母线电压的相位差为90
°
，通过控制电流与安装点电压 的相位超前滞后关系，实现向系统注入容性无功或感性无功。
[0020]在电网稳定运行阶段，SVG采用定无功控制策略，不根据控制点母线电压与目标 电压V
ref
的差值计算输出电流而是以SVG输出无功功率Q
ref
为控制目标，通过采集安 装点母线电压利用公式得到输出电流指令并由SVG安装点母线注入电网。 通过Q
ref
值的合理设置，可以避免电网稳态运行阶段SVG的容量被不合理占用，从而为 后续可能发生的暂态过程提供更强力的无功支撑。
[0021]如图3所示，当SVG安装点母线附近发生故障时，若SVG安装点母线电压跌落严 重，也即SVG安装点母线电压的幅值小于低压闭锁定值ULset1时，则SVG的控制策 略由定无功控制模式切换至闭锁模式，SVG输出电流降至0，当故障消除后安装点母 线电压恢复至低压解锁定值ULset2时，经过短延时Tset，SVG解锁，并直接切换至 暂态阶段定电压控制模式。在故障期间若不考虑闭锁逻辑，则SVG在故障期间的输出电 流会达到上限值，并超前于安装点母线电压当故障消除后，安装点母线电压迅 速回升，但SVG输出电流调节存在一定的滞后，导致SVG向系统中注入大量容性无功， 可能引起系统暂态过电压。
[0022]如图4所示，若电网故障导致的SVG安装点母线电压跌落不严重(的未进入 低压闭锁范围，也即大于等于ULset1)，但控制点母线电压触发低压模式切换逻辑 (幅值<预设的低压阈值Uset1)，或电网故障导致SVG控制点电压触发高压模式切 换逻辑(幅值>预设的高压阈值Uset2)，则SVG的控制策略由稳态运行阶段的定无功 控制模式切换至暂态阶段的定电压控制模式。此时SVG按照图1所示的电压控制基本逻 辑框图，通过与V
ref
的差值，经积分环节及反馈环节KD后输出电流指令通过 注入容性或感性无功功率，使幅值向V
ref
靠拢。
[0023]故障消除后，电网自动逐步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跟随电网状态变化特征的SVG控制策略，其特征在于：当电网稳定运行时，SVG采用定无功控制策略，SVG输出的电流其中Q
ref
为SVG输出的无功功率，为SVG安装点的母线电压；当电网发生故障导致下降时，根据的幅值判断是否将SVG的控制策略切换至闭锁模式，若切换至闭锁模式，当消除电网故障，且的幅值恢复至低压解锁定值ULset2时，经过延时时间段Tset后，SVG解锁，并根据VG控制点母线电压的幅值判断是否将SVG的控制策略切换至暂态阶段定电压控制模式；若SVG的控制策略没有切换至闭锁模式，则根据SVG控制点母线电压的幅值判断是否将SVG的控制策略切换至暂态阶段定电压控制模式；当的幅值恢复至低稳态电压阈值U
L
与高稳态电压阈值U
H
范围之间，并且SVG...

【专利技术属性】
技术研发人员：高玉喜，刘子俊，刘伟航，葛景，马志恒，王新宝，朱信舜，吴扣林，付俊波，韩连山，方胜文，刘永刚，
申请(专利权)人：南瑞集团有限公司，
类型：发明
国别省市：