一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制方法及控制系统，涉及直流输电技术领域，旨在解决STATCOM的无功响应速度低于电压变化速度，会出现反调从而加重暂态过电压的问题，以及实现提升STATCOM和调相机在发生直流换相失败故障导致的直流送端交流系统暂态过电压时的无功功率输出的效果，该方法包括：通过闭锁定电压控制抑制STATCOM反调的控制步骤，以及，在暂态过电压时调相机采用零励磁和STATCOM采用增加电压变化倍数的调相机与STATCOM协调控制抑制暂态过电压的控制步骤。本发明专利技术最终实现抑制直流送端暂态过电压的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制方法及控制系统


[0001]本专利技术涉及直流输电
，特别是涉及一种基于调相机与STATCOM的协调抑制直流送端暂态过电压的控制方法及控制系统。

技术介绍

[0002]为了将清洁能源送出并满足负荷中心电力供应以及节能减排等需求，现阶段大力发展适于大容量、远距离输电的电网换相换流器的高压直流输电(Line Commutated ConverterHighVoltage Direct Current，LCC
‑
HVDC)系统。由于在直流送端中，用大规模新能源发电设备代替了常规电源，且直流送端换流站电压支撑薄弱，在发生直流换相失败故障时，直流送端交流系统的电压在短暂降低后，会由于大量无功功率注入并出现暂态过电压现象。
[0003]直流换相失败故障导致的直流送端交流系统暂态过电压峰值可达1.2p.u.以上，甚至超出新能源发电设备的耐压上限而引起连锁反应，严重制约了新能源发电设备的发电能力和直流输电能力。为抑制直流换相失败故障导致的直流送端交流系统暂态过电压，提升电网的稳定性，在直流送端通常会配备调相机、STATCOM、SVC等动态无功补偿设备。新一代调相机，具有更高的过载能力更快的响应速度并且次暂态电抗更小，在直流换相失败故障的瞬间可以发出大量无功功率；同时新一代调相机的强励电压响应更快速、倍数更高，可以快速增加励磁电流。STATCOM是基于电力电子器件的动态无功补偿设备，通过逆变器实现电容与直流送端交流系统之间的无功交换。与SVC相比，STATCOM具有响应速度快、可连续调节无功输出、谐波小、建设面积低等优点。
[0004]在发生直流换相失败故障时，直流送端配置的STATCOM和SVC的无功响应速度往往低于电压变化速度，会出现反调从而加重暂态过电压。现有动态无功补偿设备的协调控制策略在抑制直流送端交流系统暂态过电压的效果上还有待提高，也缺少有效抑制常规STATCOM“反调”的控制策略。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制方法及控制系统，能够实现抑制直流送端暂态过电压的目的。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供了一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制方法，包括：
[0008]获取直流送端交流母线的电压，并根据获取的直流送端交流母线的电压确定直流送端交流母线的三相电压对称情况、直流送端交流母线的电压斜率和直流送端交流母线的电压幅值；其中，当不便获取直流送端交流母线的电压时，用STATCOM并网点电压代替或者用调相机和STATCOM各自并网点电压代替；
[0009]当直流送端交流母线的三相电压对称、同时在直流送端交流母线的电压幅值小于1p.u.时直流送端交流母线的电压斜率连续变化且未维持在零附近，则确定发生直流送端
直流换相失败故障；
[0010]在发生直流送端直流换相失败故障时，若满足直流送端交流母线的电压幅值小于设定的阈值且直流送端交流母线的电压斜率由负转为正的条件，则执行STATCOM定电压控制闭锁设定时间的控制策略；
[0011]在发生直流送端直流换相失败故障时，若直流送端交流母线的电压幅值大于1p.u.时，则控制STATCOM由原有的定电压控制策略切换至增加电压变化倍数的控制策略，控制调相机由原有的快速电压环+慢速无功环的控制策略切换至零励磁的控制策略。
[0012]可选地，该方法还包括：
[0013]当直流送端交流母线的三相电压不对称，则确定发生直流送端三相电压不对称故障。
[0014]可选地，该方法还包括：
[0015]当直流送端交流母线的三相电压对称、同时在直流送端交流母线的电压幅值小于1p.u.时直流送端交流母线的电压斜率连续变化且维持在零附近，则确定发生直流送端三相接地故障。
[0016]可选地，该方法还包括：
[0017]在发生直流送端直流换相失败故障时，若不满足直流送端交流母线的电压幅值小于设定的阈值或者直流送端交流母线的电压斜率由负转为正的条件，则执行维持原有STATCOM定电压控制策略。
[0018]可选地，该方法还包括：
[0019]在发生直流送端直流换相失败故障时，若直流送端交流母线的电压幅值小于或者等于1p.u.时，则控制STATCOM维持原本的定电压控制策略或满足采用抑制反调控制策略的条件时STATCOM采用抑制反调控制策略，控制调相机维持原有的快速电压环+慢速无功环的控制策略。
[0020]本专利技术还提供了一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制系统，包括：
[0021]信息获取模块，用于获取直流送端交流母线的电压，并根据获取的直流送端交流母线的电压确定直流送端交流母线的三相电压对称情况、直流送端交流母线的电压斜率和直流送端交流母线的电压幅值；其中，当不便获取直流送端交流母线的电压时，用STATCOM并网点电压代替或者用调相机和STATCOM各自并网点电压代替；
[0022]直流送端直流换相失败故障确定模块，用于当直流送端交流母线的三相电压对称、同时在直流送端交流母线的电压幅值小于1p.u.时直流送端交流母线的电压斜率连续变化且未维持在零附近，则确定发生直流送端直流换相失败故障；
[0023]第一控制模块，用于在发生直流送端直流换相失败故障时，若满足直流送端交流母线的电压幅值小于设定的阈值且直流送端交流母线的电压斜率由负转为正的条件，则执行STATCOM定电压控制闭锁设定时间的控制策略；
[0024]第二控制模块，用于在发生直流送端直流换相失败故障时，若直流送端交流母线的电压幅值大于1p.u.时，则控制STATCOM由原有的定电压控制策略切换至增加电压变化倍数的控制策略，控制调相机由原有的快速电压环+慢速无功环的控制策略切换至零励磁的控制策略。
[0025]可选地，该系统还包括：
[0026]直流送端三相电压不对称故障确定模块，用于当直流送端交流母线的三相电压不对称，则确定发生直流送端三相电压不对称故障。
[0027]可选地，该系统还包括：
[0028]直流送端三相接地故障确定模块，用于当直流送端交流母线的三相电压对称、同时在直流送端交流母线的电压幅值小于1p.u.时直流送端交流母线的电压斜率连续变化且维持在零附近，则确定发生直流送端三相接地故障。
[0029]可选地，该系统还包括：
[0030]第三控制模块，用于在发生直流送端直流换相失败故障时，若不满足直流送端交流母线的电压幅值小于设定的阈值或者直流送端交流母线的电压斜率由负转为正的条件，则执行维持原有STATCOM定电压控制策略。
[0031]可选地，该系统还包括：
[0032]第四控制模块，用于在发生直流送端直流换相失败故障时，若直流送端交流母线的电压幅值小于或者等于1p.u.时，则控制STATCOM维持原本的定电压控制策略或满足采用抑制反调控制策略的条件时STATCOM采用抑制反调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制方法，其特征在于，包括：获取直流送端交流母线的电压，并根据获取的直流送端交流母线的电压确定直流送端交流母线的三相电压对称情况、直流送端交流母线的电压斜率和直流送端交流母线的电压幅值；其中，当不便获取直流送端交流母线的电压时，用STATCOM并网点电压代替或者用调相机和STATCOM各自并网点电压代替；当直流送端交流母线的三相电压对称、同时在直流送端交流母线的电压幅值小于1p.u.时直流送端交流母线的电压斜率连续变化且未维持在零附近，则确定发生直流送端直流换相失败故障；在发生直流送端直流换相失败故障时，若满足直流送端交流母线的电压幅值小于设定的阈值且直流送端交流母线的电压斜率由负转为正的条件，则执行STATCOM定电压控制闭锁设定时间的控制策略；在发生直流送端直流换相失败故障时，若直流送端交流母线的电压幅值大于1p.u.时，则控制STATCOM由原有的定电压控制策略切换至增加电压变化倍数的控制策略，控制调相机由原有的快速电压环+慢速无功环的控制策略切换至零励磁的控制策略。2.根据权利要求1所述的一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制方法，其特征在于，还包括：当直流送端交流母线的三相电压不对称，则确定发生直流送端三相电压不对称故障。3.根据权利要求1所述的一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制方法，其特征在于，还包括：当直流送端交流母线的三相电压对称、同时在直流送端交流母线的电压幅值小于1p.u.时直流送端交流母线的电压斜率连续变化且维持在零附近，则确定发生直流送端三相接地故障。4.根据权利要求1所述的一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制方法，其特征在于，还包括：在发生直流送端直流换相失败故障时，若不满足直流送端交流母线的电压幅值小于设定的阈值或者直流送端交流母线的电压斜率由负转为正的条件，则执行维持原有STATCOM定电压控制策略。5.根据权利要求1所述的一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制方法，其特征在于，还包括：在发生直流送端直流换相失败故障时，若直流送端交流母线的电压幅值小于或者等于1p.u.时，则控制STATCOM维持原本的定电压控制策略或满足采用抑制反调控制策略的条件时STATCOM采用抑制反调控制策略，控制调相机维持原有的快速电压环+慢速无功环的控制策略。6.一种协调抑制直流送端暂态过电压的控制系统，其特征在于，包括：信息获取模块，用于获取直流送端交流母线的电压，并根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海波，赵新民，李凯，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：