一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法，當換流器調制度超出上限時，往降低聯結變閥側電壓方向調節(jié)分接頭，如調節(jié)不成功主動減小換流器的容性無功指令，當換流器調制度低于上限時，往升高聯結變閥側電壓方向調節(jié)分接頭，如調節(jié)不成功主動增加換流器的容性無功指令。使用該方法即使在分接頭故障或檔位越限時也可以對換流器的調制度進行有效調節(jié)，保證換流器的穩(wěn)態(tài)運行性能。
【專利說明】一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電子領域，特別涉及一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法。
【背景技術】
[0002]柔性直流輸電采用電壓源型換流器，可以獨立、快速控制控制有功功率和無功功率，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，抑制系統(tǒng)頻率和電壓的波動，提高并網交流系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。柔性直流輸電在新能源并網、分布式發(fā)電并網、孤島供電、城市配網供電等領域具有較大的優(yōu)勢，因此柔性直流輸電相關技術的研究具有重要的意義。
[0003]直流輸電系統(tǒng)的聯結變壓器一般采用有載調壓開關調壓，使聯結變壓器閥側電壓在適當的范圍內以保證換流器運行的安全性和經濟性。陳文毅和楊東東的“換流變有載調壓開關控制”(廣東水利水電，2007年第6期，92?94)提及了換流變有載調壓開關的調節(jié)原理和常規(guī)直流輸電系統(tǒng)的分接頭調節(jié)方法，但由于常規(guī)直流系統(tǒng)和柔性直流系統(tǒng)換流器差異較大，該方法并不適用于柔性直流系統(tǒng)。
[0004]柔性直流系統(tǒng)的換流器穩(wěn)定運行時必須保證其調制度(閥側相電壓基波分量幅值與直流母線電壓一半的比值，又稱調制比)在限定的范圍內，否則換流器將承受過大的應力且給系統(tǒng)帶來過大的諧波影響。目前柔性直流輸電系統(tǒng)的分接頭調節(jié)方法尚未見相關報道。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的，在于提供一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法，保證換流器穩(wěn)定運行時調制度在限定范圍內。
[0006]為了達成上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0007]—種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法，步驟如下:
[0008](I)判斷換流器的調制度是否在限定范圍內，如超出上限進入步驟(2)，如低于下限進入步驟(5)，否則進入步驟(I)；
[0009](2)往降低聯結變閥側電壓方向調節(jié)分接頭，進入步驟(3);
[0010](3)判斷分接頭是否調節(jié)成功，如是進入步驟(I)，否則進入步驟(4)；
[0011](4)主動減小換流器的容性無功指令，進入步驟(I)；
[0012](5)往升高聯結變閥側電壓方向調節(jié)分接頭，進入步驟(6)；
[0013](6)判斷分接頭是否調節(jié)成功，如是進入步驟(I)，否則進入步驟(7)；
[0014](7)主動增加換流器的容性無功指令，進入步驟(I)；
[0015]上述步驟(I)中判斷換流器的調制度超出上限采用滯環(huán)比較方式，當調制度大于上限定值Mmax時判斷調制度超出上限，當調制度小于上限定值Mmax減去環(huán)寬定值Hsytl時判斷調制度不超出上限，否則保持原先調制度是否超出上限的判斷；判斷換流器的調制度低于下限采用滯環(huán)比較方式，當調制度小于下限定值Mmin時判斷調制度低于下限，當調制度大于上限定值Mmin加上環(huán)寬定值Hsyt2時判斷調制度不低于下限，否則保持原先調制度是否低于下限的判斷。
[0016]上述調制度上限定值Mmax的取值范圍為0.01至1，環(huán)寬定值Hsytl的取值范圍為0.001至0.5，下限定值Mmin的取值范圍為0.01至1.5，環(huán)寬定值Hsyt2的取值范圍為
0.001 至 0.5,且 Mmax-Hsytl 應大于 Mmin+Hsyt2。
[0017]上述步驟(3)中判斷分接頭是否調節(jié)成功的判據為:分接頭調節(jié)時間超過分接頭超時定值Ttccl或往降低聯結變閥側電壓方向上分接頭檔位已至最大限值，所述分接頭超時定值Ttccl取值為Is至lmin。
[0018]上述步驟(6)中判斷分接頭是否調節(jié)成功的判據為:分接頭調節(jié)時間超過分接頭超時定值Ttcc2或往升高聯結變閥側電壓方向上分接頭檔位已至最大限值，所述分接頭超時定值Ttcc2取值為Is至lmin。
[0019]采用上述方案后，本發(fā)明的有益效果為:
[0020]本發(fā)明提供的一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法，即使分接頭故障或檔位越限時，也可保證換流器調制度在限定范圍內。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是柔性直流輸電系統(tǒng)單站結構示意圖；
[0022]其中，圖(a)為聯結變壓器分接頭一次側調壓的情況，圖(b)為聯結變壓器分接頭二次側調壓的情況；
[0023]圖2是本發(fā)明聯結變壓器分接頭調節(jié)方法流程圖。
【具體實施方式】
[0024]以下將結合附圖及具體實施例，對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
[0025]圖1為柔性直流輸電系統(tǒng)單站結構示意圖，其中圖1 (a)包括交流系統(tǒng)S、聯結變壓器T和換流器C，聯結變壓器T的有載調壓分接頭位于一次側，當調節(jié)分接頭使一次側繞組增加時相應地二次側的電壓將降低，反之二次側的電壓將升高；其中圖1(b)包括交流系統(tǒng)
S、聯結變壓器T’和換流器C，聯結變壓器T’的有載調壓分接頭位于二次側，當調節(jié)分接頭使二次側繞組減少時相應地二次側的電壓將降低，反之二次側的電壓將升高。
[0026]圖2為本發(fā)明聯結變壓器分接頭調節(jié)方法流程圖，以下采用圖1 (a)所示的有載調壓分接頭位于一次側的情況為例對該流程圖進行詳細說明。設定調制度上限定值Mmax為
0.95，調制度小于下限定值Mmin為0.75，環(huán)寬定值Hsytl和環(huán)寬定值Hsyt2均為0.01，分接頭超時定值Ttccl和分接頭超時定值Ttcc2均為10s。
[0027]假設初始時換流器C穩(wěn)定運行且調制度為0.85，本發(fā)明提供的方法始判斷出調制度在限定范圍內不執(zhí)行任何操作并繼續(xù)對調制度進行判斷，直至調制度超出上限或低于下限。當交流系統(tǒng)S電壓升高或者換流器C指令值變化引起調制度增大至超出上限0.95時，將進入超出上限分支，隨后發(fā)出調節(jié)分接頭指令增加一次側繞組使聯結變壓器T 二次側電壓降低。當分接頭調節(jié)成功時換流器的調制度將降低，在調制度降低至小于0.94前該指令持續(xù)發(fā)出，在調制度降低至小于0.94后將重新判斷為在調制度限定范圍內指令取消；當分接頭因故障無法調節(jié)時，超過1s后將主動減小換流器的容性無功指令使調制度降低，或者當判斷出檔位已越限，也主動減小換流器的容性無功指令使調制度降低，在調制度降低至小于0.94后調制度將重新判斷為在限定范圍內。當交流系統(tǒng)S電壓降低或者換流器C指令值變化引起調制度低于下限0.75時，將進入低于下限分支，隨后發(fā)出調節(jié)分接頭指令減少一次側繞組使聯結變壓器T 二次側電壓升高。當分接頭調節(jié)成功時換流器的調制度將升高，在調制度升高至大于0.76前該指令持續(xù)發(fā)出，在調制度升高至大于0.76后將重新判斷為調制度在限定范圍內指令取消；當分接頭因故障無法調節(jié)時，超過1s后將主動增加換流器的容性無功指令使調制度升高，或者當判斷出檔位已越限，也主動增加換流器的容性無功指令使調制度升高，在調制度升高至大于0.76后將重新判斷為調制度在限定范圍內。
[0028]需要指出的是，上述方法同樣適用于圖1(b)所示的有載調壓分接頭位于二次側的情況，不同點在于當調制度超過上限Mmax時通過調節(jié)二次側的分接頭使聯結變壓器T 二次側電壓升高，當調制度低于下限Mmin時通過調節(jié)二次側的分接頭使聯結變壓器T 二次側電壓降低。
[0029]以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)判斷換流器的調制度是否在限定范圍內，如超出上限進入步驟(2)，如低于下限進入步驟(5)，否則進入步驟(I)； (2)往降低聯結變閥側電壓方向調節(jié)分接頭，進入步驟(3)； (3)判斷分接頭是否調節(jié)成功，如是進入步驟(I)，否則進入步驟(4)； (4)主動減小換流器的容性無功指令，進入步驟(I)； (5)往升高聯結變閥側電壓方向調節(jié)分接頭，進入步驟(6)； (6)判斷分接頭是否調節(jié)成功，如是進入步驟(I)，否則進入步驟(7)； (7)主動增加換流器的容性無功指令，進入步驟(I)。
2.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法，其特征在于，上述步驟(I)中判斷換流器的調制度超出上限采用滯環(huán)比較方式，當調制度大于上限定值Mmax時判斷調制度超出上限，當調制度小于上限定值Mmax減去環(huán)寬定值Hsytl時判斷調制度不超出上限，否則保持原先調制度是否超出上限的判斷；判斷換流器的調制度低于下限采用滯環(huán)比較方式，當調制度小于下限定值Mmin時判斷調制度低于下限，當調制度大于上限定值Mmin加上環(huán)寬定值Hsyt2時判斷調制度不低于下限，否則保持原先調制度是否低于下限的判斷。
3.如權利要求2所述的一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法，其特征在于，所述調制度上限定值Mmax的取值范圍為0.0l至1.5，環(huán)寬定值Hsytl的取值范圍為0.001至0.5，下限定值Mmin的取值范圍為0.01至1，環(huán)寬定值Hsyt2的取值范圍為0.001至 0.5,且 Mmax-Hsytl 應大于 Mmin+Hsyt2。
4.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法，其特征在于，所述步驟(3)中判斷分接頭是否調節(jié)成功的判據為:分接頭調節(jié)時間超過分接頭超時定值Ttccl或往降低聯結變閥側電壓方向上分接頭檔位已至最大限值，所述分接頭超時定值Ttccl取值為Is至lmin。
5.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯結變壓器分接頭調節(jié)方法，其特征在于，所述步驟(6)中判斷分接頭是否調節(jié)成功的判據為:分接頭調節(jié)時間超過分接頭超時定值Ttcc2或往升高聯結變閥側電壓方向上分接頭檔位已至最大限值，所述分接頭超時定值Ttcc2取值為Is至lmin。
【文檔編號】H02J3/12GK104201683SQ201410462756
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權日:2014年9月11日
【發(fā)明者】汪楠楠, 田杰, 董云龍, 劉海彬, 盧宇, 楊勇, 倪秋龍, 孫維真, 張靜, 黃曉明, 陸翌, 裘鵬, 華文, 劉明康, 王棟, 費建平, 陳慧君 申請人:南京南瑞繼保電氣有限公司, 國網浙江省電力公司, 國網浙江省電力公司舟山供電公司