静态无功补偿装置的电流反时限控制方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种静态无功补偿装置的电流反时限控制方法及装置，方法包括：根据静态无功补偿装置电力电子器件和反并联二极管的硬件参数，确定所述静态无功补偿装置的瞬时电流保护阈值；建立静态无功补偿装置的电流反时限的数学模型，并根据静态无功补偿装置采用的电力电子器件的技术参数通过热模型分析或试验测试等手段获取运行电流与运行时间参数关系；根据静态无功补偿装置运行电流与运行时间参数确定适用于该静态无功补偿装置的电流反时限模型；本申请能够释放静态无功补偿装置在暂态期间的动态无功补偿能力，提升静态无功补偿装置对电压的支撑水平。功补偿装置对电压的支撑水平。功补偿装置对电压的支撑水平。

【技术实现步骤摘要】
静态无功补偿装置的电流反时限控制方法及装置


[0001]本申请涉及电力控制领域，具体涉及一种静态无功补偿装置的电流反时限控制方法及装置。

技术介绍

[0002]含大规模新能源的弱电网接入直流送出系统呈现高比例新能源渗透、高比例电力电子化的“双高”特征。在制定实际运行方式时，调度部门需要通过恶劣工况设置方式，计算确定新能源场站的出力极限，在方式计算中电压问题成为制约新能源送出功率极限的重要因素。因此，支撑电压的无功补偿装置在高比例新能源系统中扮演着重要的角色。
[0003]其中，静态无功补偿装置由于其谐波小、无功连续可调、快速响应的特点在新能源汇集区域中广泛应用。但由于静态无功补偿装置采用电力电子器件IGBT，过流能力较差，在工程中通常采用静态电流限制法，即当电流超过某一固定定值时，静态无功补偿装置立即对电流限幅。而实际上静态无功补偿装置的电流限幅值与环境温度、静态无功补偿装置初始工况等参数相关。静态电流限制法在器件选型的基础上，考虑最恶劣的工况同时留有较大的裕度选择电流限幅值，一方面在一定程度上限制了静态无功补偿装置的过流能力，导致静态无功补偿装置在暂态过程中的动态无功支撑能力被低估，同时也可能导致静态无功补偿装置在暂态清除瞬间由于锁相环难以瞬间准确锁定相位导致电流过流而闭锁。
[0004]在现有技术中，从静态无功补偿装置的装置保护角度考虑，由于IGBT的过流能力差，静态无功补偿装置的过电流保护尤为重要。因此静态无功补偿装置的过电流保护通常采用最简单的方式，仅通过检测输出电流，根据输出电流是否超过固定的限制值触发闭锁模式。
[0005]专利技术人发现，现有技术中的静态无功补偿装置采用静态电流限制法给IGBT器件留足了裕度，保证了设备的安全。而过电流的保护本质上是IGBT的结温限制，电流的升高使得IGBT的热积累达到了限值，导致IGBT损坏。出于安全的考虑，温度的限制值设定一定是以高环境温度和低对流风速等最恶劣工况考虑，另一方面静态电流限制法在恶劣工况的前提下还留出了足够的裕度。实际上，在实际工程中遇到最恶劣的情况概率极低，因此静态无功补偿装置具备一定的承受短时过载的能力。
[0006]静态无功补偿装置采用静态电流限制法限制电流，一方面导致静态无功补偿装置在暂态期间的动态无功调节能力受到限制，造成了一定程度上的资源浪费。另一方面可能导致静态无功补偿装置由于过流而闭锁，满足系统需求的静态无功补偿装置在多数暂态情况下将响应额定容量的无功，当暂态恢复瞬间由于系统恢复导致相位跳变，静态无功补偿装置的锁相环难以准确锁定相位，这时静态无功补偿装置的控制处于失准的相位前提很可能出现短时的电流过流从而闭锁停止运行。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的问题，本申请提供一种静态无功补偿装置的电流反时限控制方
法及装置，能够释放静态无功补偿装置在暂态期间的动态无功补偿能力，提升静态无功补偿装置对电压的支撑水平。
[0008]为了解决上述问题中的至少一个，本申请提供以下技术方案：
[0009]第一方面，本申请提供一种静态无功补偿装置的电流反时限控制方法，包括：
[0010]根据静态无功补偿装置电力电子器件和反并联二极管的硬件参数，确定所述静态无功补偿装置的瞬时电流保护阈值，其中，所述静态无功补偿装置的控制环节为纯比例环节，所述静态无功补偿装置的内环输出环节增设有比大门，所述比大门的输入由正常外环控制的输入和瞬时电流控制的计算输入确定；
[0011]建立静态无功补偿装置的电流反时限的数学模型，并根据静态无功补偿装置采用的电力电子器件的技术参数通过热模型分析或试验测试等手段获取运行电流与运行时间参数关系；
[0012]根据静态无功补偿装置运行电流与运行时间参数确定适用于该静态无功补偿装置的电流反时限模型。
[0013]进一步地，所述建立静态无功补偿装置的电流反时限的数学模型，包括：
[0014]根据所述静态无功补充装置的热积累限幅值、所述静态无功补充装置的运行电流以及所述静态无功补充装置热平衡时的电流值，确定所述静态无功补充装置的过流运行时间。
[0015]进一步地，所述根据静态无功补偿装置采用的电力电子器件的技术参数通过热模型分析或试验测试等手段获取运行电流与运行时间参数关系，包括：
[0016]以静态无功补偿装置额定电流输出为初始工况，以特定最高结温为工况限制，通过功率损耗和热模型分析得到特定工况下的静态无功补偿装置暂态电流峰值和可持续时间的关系。
[0017]进一步地，所述根据静态无功补偿装置运行电流与运行时间参数确定适用于该静态无功补偿装置的电流反时限模型，包括：
[0018]根据静态无功补偿装置暂态电流峰值和可持续时间的对应关系以及所述静态无功补充装置的过流运行时间与热积累限幅值、运行电流、热平衡时的电流值的对应关系，确定在特定的暂态电流峰值和可持续时间条件下，所述静态无功补充装置的过流运行时间与热积累限幅值、运行电流、热平衡时的电流值的新的对应关系。
[0019]第二方面，本申请提供一种静态无功补偿装置的电流反时限控制装置，包括：
[0020]电流瞬时控制模块，用于根据静态无功补偿装置电力电子器件和反并联二极管的硬件参数，确定所述静态无功补偿装置的瞬时电流保护阈值，其中，所述静态无功补偿装置的控制环节为纯比例环节，所述静态无功补偿装置的内环输出环节增设有比大门，所述比大门的输入由正常外环控制的输入和瞬时电流控制的计算输入确定；
[0021]电流与时间关系确定模块，用于建立静态无功补偿装置的电流反时限的数学模型，并根据静态无功补偿装置采用的电力电子器件的技术参数通过热模型分析或试验测试等手段获取运行电流与运行时间参数关系；
[0022]电流反时限模型确定模块，用于根据静态无功补偿装置运行电流与运行时间参数确定适用于该静态无功补偿装置的电流反时限模型。
[0023]进一步地，所述电流与时间关系确定模块包括：
[0024]过流运行时间确定单元，用于根据所述静态无功补充装置的热积累限幅值、所述静态无功补充装置的运行电流以及所述静态无功补充装置热平衡时的电流值，确定所述静态无功补充装置的过流运行时间。
[0025]进一步地，所述电流与时间关系确定模块包括：
[0026]对应关系确定单元，用于以静态无功补偿装置额定电流输出为初始工况，以特定最高结温为工况限制，通过功率损耗和热模型分析得到特定工况下的静态无功补偿装置暂态电流峰值和可持续时间的关系。
[0027]进一步地，所述电流反时限模型确定模块包括：
[0028]反向求解单元，用于根据静态无功补偿装置暂态电流峰值和可持续时间的对应关系以及所述静态无功补充装置的过流运行时间与热积累限幅值、运行电流、热平衡时的电流值的对应关系，确定在特定的暂态电流峰值和可持续时间条件下，所述静态无功补充装置的过流运行时间与热积累限幅值、运行电流、热平衡时的电流值的新的对应关系。
[0029]第三方面，本申请提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静态无功补偿装置的电流反时限控制方法，其特征在于，所述方法包括：根据静态无功补偿装置电力电子器件和反并联二极管的硬件参数，确定所述静态无功补偿装置的瞬时电流保护阈值，其中，所述静态无功补偿装置的控制环节为纯比例环节，所述静态无功补偿装置的内环输出环节增设有比大门，所述比大门的输入由正常外环控制的输入和瞬时电流控制的计算输入确定；建立静态无功补偿装置的电流反时限的数学模型，并根据静态无功补偿装置采用的电力电子器件的技术参数通过热模型分析或试验测试等手段获取运行电流与运行时间参数关系；根据静态无功补偿装置运行电流与运行时间参数确定适用于该静态无功补偿装置的电流反时限模型。2.根据权利要求1所述的静态无功补偿装置的电流反时限控制方法，其特征在于，所述建立静态无功补偿装置的电流反时限的数学模型，包括：根据所述静态无功补充装置的热积累限幅值、所述静态无功补充装置的运行电流以及所述静态无功补充装置热平衡时的电流值，确定所述静态无功补充装置的过流运行时间。3.根据权利要求1所述的静态无功补偿装置的电流反时限控制方法，其特征在于，所述根据静态无功补偿装置采用的电力电子器件的技术参数通过热模型分析或试验测试等手段获取运行电流与运行时间参数关系，包括：以静态无功补偿装置额定电流输出为初始工况，以特定最高结温为工况限制，通过功率损耗和热模型分析得到特定工况下的静态无功补偿装置暂态电流峰值和可持续时间的关系。4.根据权利要求1所述的静态无功补偿装置的电流反时限控制方法，其特征在于，所述根据静态无功补偿装置运行电流与运行时间参数确定适用于该静态无功补偿装置的电流反时限模型，包括：根据静态无功补偿装置暂态电流峰值和可持续时间的对应关系以及所述静态无功补充装置的过流运行时间与热积累限幅值、运行电流、热平衡时的电流值的对应关系，确定在特定的暂态电流峰值和可持续时间条件下，所述静态无功补充装置的过流运行时间与热积累限幅值、运行电流、热平衡时的电流值的新的对应关系。5.一种静态无功补偿装置的电流反时限控制装置，其特征在于，包括：电流瞬时控制模块，用于根据静态无功补偿装置电力电子器件和反并联二极管的硬件参数，确定所述静态无功补偿装置的瞬时电流保护阈值，其中，所述静态无功补偿装置的控制环节为纯比例环节，所述静态无功补偿装...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢文清，梁倍华，李长宇，谢欢，许通，曹天植，刘海军，易姝娴，杨士慧，李善颖，梁浩，严乙桉，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：