一種直流輸電分層接入系統(tǒng)無功控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高壓/特高壓直流輸電控制領(lǐng)域，特別涉及直流輸電分層接入系統(tǒng)無功控制方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓/特高壓直流輸電分層接入系統(tǒng)分為串聯(lián)型和并聯(lián)型，其中串聯(lián)型如圖1所示，高壓閥組接入到500kV交流電網(wǎng)中，低壓閥組接入到100kV交流電網(wǎng)中。
[0003]常規(guī)特高壓直流送端或受端交流側(cè)電網(wǎng)只有一個(gè)，控制系統(tǒng)只配置一個(gè)無功控制模塊，無功控制只針對一個(gè)電網(wǎng)的交流濾波器場進(jìn)行控制。
[0004]對于特高壓直流分層接入系統(tǒng)，送端或受端交流側(cè)可能會分別接入兩個(gè)或多個(gè)交流電網(wǎng)，各電網(wǎng)相對獨(dú)立，每個(gè)電網(wǎng)分別配置獨(dú)立的交流濾波器場；實(shí)際運(yùn)行中不同的運(yùn)行方式，各個(gè)接入電網(wǎng)的換流閥是否投入運(yùn)行，以及各交流電網(wǎng)的交流濾波器場運(yùn)行維護(hù)的要求不同，使得常規(guī)控制系統(tǒng)的一個(gè)無功控制模塊配置不能滿足運(yùn)行維護(hù)的要求。
[0005]同時(shí)分層接入系統(tǒng)兩個(gè)或多個(gè)交流電網(wǎng)存在著一定的耦合，各電網(wǎng)的無功控制部分功能相互有一定的影響，各電網(wǎng)的絕對最小濾波器不滿足啟動(dòng)功率回降功能、電壓控制功能和閥組觸發(fā)角瞬時(shí)增大功能需要進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。而常規(guī)直流的無功控制方法只針對一個(gè)電網(wǎng)的交流濾波器場進(jìn)行控制，不具備協(xié)調(diào)兩個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)交流濾波器控制的能力。
[0006]以往常規(guī)特高壓直流受端統(tǒng)一的無功控制方法不再適用于分層接入系統(tǒng)，因此需要設(shè)計(jì)出新的適用于分層接入系統(tǒng)的無功控制方法和裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是:提供一種高壓/特高壓直流分層接入系統(tǒng)無功控制方法及裝置，能夠適應(yīng)不同工況下直流分層接入兩個(gè)或多個(gè)交流電網(wǎng)的無功控制要求，保證直流設(shè)備的安全運(yùn)行。
[0008]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案包括如下:
[0009]一種直流輸電分層接入交流系統(tǒng)的無功控制方法，對于直流送端或受端具有相對獨(dú)立的兩個(gè)或多個(gè)交流電網(wǎng)分別配置一個(gè)獨(dú)立無功控制功能模塊；另外配置一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊，通過控制其他電網(wǎng)上的交流濾波器投切或調(diào)節(jié)連接其他電網(wǎng)上的閥組觸發(fā)角或功率回降來實(shí)現(xiàn)對本電網(wǎng)的無功間接控制；無功協(xié)調(diào)控制模塊如果獨(dú)立設(shè)置則配置一個(gè)，如果集成到上述獨(dú)立無功控制功能模塊中則按照所連接的交流電網(wǎng)的個(gè)數(shù)來配置；無功協(xié)調(diào)控制模塊至少包含以下一種或多種功能:各電網(wǎng)的無功啟動(dòng)功率回降的協(xié)調(diào)功能、電網(wǎng)的電壓控制協(xié)調(diào)功能、各電網(wǎng)所連接的閥組觸發(fā)角瞬時(shí)增大協(xié)調(diào)功能。
[0010]上述獨(dú)立無功控制功能模塊，讀取本電網(wǎng)的交流濾波器狀態(tài)和交流電壓及閥組觸發(fā)角，對本電網(wǎng)的交流濾波器進(jìn)行投切或閥組觸發(fā)角進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對本電網(wǎng)的交流母線電壓或與交流系統(tǒng)側(cè)的無功交換的控制。
[0011]上述電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊包括各電網(wǎng)的無功啟動(dòng)功率回降的協(xié)調(diào)功能，具體方法為，由回降的目標(biāo)功率和接入該電網(wǎng)所有閥組的電壓分配計(jì)算出功率回降的目標(biāo)直流電流；在多個(gè)電網(wǎng)出現(xiàn)無功啟動(dòng)功率回降要求下，電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊將各電網(wǎng)計(jì)算獲得的目標(biāo)直流電流進(jìn)行邏輯處理，同一極串聯(lián)閥組如果連接不同交流電網(wǎng)，其目標(biāo)直流電流在這些電網(wǎng)功率回降的目標(biāo)直流電流中取最小值。
[0012]上述電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊包括電網(wǎng)的電壓控制協(xié)調(diào)，即在一個(gè)電網(wǎng)的獨(dú)立無功控制功能模塊無法將本電網(wǎng)的交流電壓控制到目標(biāo)值時(shí)，電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊根據(jù)其他電網(wǎng)與本電網(wǎng)的耦合情況選擇耦合緊密的的電網(wǎng)中的交流濾波器進(jìn)行投切，以達(dá)到控制本電網(wǎng)的電壓達(dá)到目標(biāo)控制值的要求。
[0013]上述電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊包括各電網(wǎng)所連接的閥組觸發(fā)角瞬時(shí)增大協(xié)調(diào)功能，即任一電網(wǎng)的交流濾波器進(jìn)行投切時(shí)，上述協(xié)調(diào)功能自動(dòng)對各電網(wǎng)所連接的閥組觸發(fā)角指令疊加一定的角度；各電網(wǎng)所連接的閥組疊加的角度可以一致或不一致。
[0014]本發(fā)明還提供一種直流輸電分層接入交流系統(tǒng)的無功控制裝置，對于直流送端或受端具有相對獨(dú)立的兩個(gè)或多個(gè)交流電網(wǎng)分別配置一個(gè)獨(dú)立無功控制功能模塊；另外配置一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊，通過控制其他電網(wǎng)上的交流濾波器投切或調(diào)節(jié)連接其他電網(wǎng)上的閥組觸發(fā)角或功率回降來實(shí)現(xiàn)對本電網(wǎng)的無功間接控制；無功協(xié)調(diào)控制模塊如果獨(dú)立設(shè)置則配置一個(gè)，如果集成到上述獨(dú)立無功控制功能模塊中則按照所連接的交流電網(wǎng)的個(gè)數(shù)來配置；無功協(xié)調(diào)控制模塊至少包含以下一種或多種功能:各電網(wǎng)的無功啟動(dòng)功率回降的協(xié)調(diào)功能、電網(wǎng)的電壓控制協(xié)調(diào)功能、各電網(wǎng)所連接的閥組觸發(fā)角瞬時(shí)增大協(xié)調(diào)功能。
[0015]上述獨(dú)立無功控制功能模塊，讀取本電網(wǎng)的交流濾波器狀態(tài)和交流電壓及閥組觸發(fā)角，對本電網(wǎng)的交流濾波器進(jìn)行投切或閥組觸發(fā)角進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對本電網(wǎng)的交流母線電壓或與交流系統(tǒng)側(cè)的無功交換的控制。
[0016]上述電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊包括各電網(wǎng)的無功啟動(dòng)功率回降的協(xié)調(diào)功能，具體方法為，由回降的目標(biāo)功率和接入該電網(wǎng)所有閥組的電壓分配計(jì)算出功率回降的目標(biāo)直流電流；在多個(gè)電網(wǎng)出現(xiàn)無功啟動(dòng)功率回降要求下，電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊將各電網(wǎng)計(jì)算獲得的目標(biāo)直流電流進(jìn)行邏輯處理，同一極串聯(lián)閥組如果連接不同交流電網(wǎng)，其目標(biāo)直流電流在這些電網(wǎng)功率回降的目標(biāo)直流電流中取最小值。
[0017]上述電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊包括電網(wǎng)的電壓控制協(xié)調(diào)，即在一個(gè)電網(wǎng)的獨(dú)立無功控制功能模塊無法將本電網(wǎng)的交流電壓控制到目標(biāo)值時(shí)，電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊根據(jù)其他電網(wǎng)與本電網(wǎng)的耦合情況選擇耦合緊密的的電網(wǎng)中的交流濾波器進(jìn)行投切，以達(dá)到控制本電網(wǎng)的電壓達(dá)到目標(biāo)控制值的要求。
[0018]上述電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊包括各電網(wǎng)所連接的閥組觸發(fā)角瞬時(shí)增大協(xié)調(diào)功能，即任一電網(wǎng)的交流濾波器進(jìn)行投切時(shí)，上述協(xié)調(diào)功能自動(dòng)對各電網(wǎng)所連接的閥組觸發(fā)角指令疊加一定的角度；各電網(wǎng)所連接的閥組疊加的角度可以一致或不一致。
[0019]本發(fā)明的有益效果:采用本發(fā)明，可以對高壓/特高壓直流分層接入系統(tǒng)在不同工況下，分層接入兩個(gè)或多個(gè)交流電網(wǎng)的無功自動(dòng)的進(jìn)行精確和協(xié)調(diào)控制，保證直流設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。
【附圖說明】
[0020]圖1為高壓/特高壓直流分層接入系統(tǒng)一次主接線示意圖；
[0021]圖2為分層接入系統(tǒng)無功控制功能結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為分層接入系統(tǒng)最小濾波器及Q控制邏輯示意圖。
[0023]圖4為分層接入系統(tǒng)功率回降功率計(jì)算邏輯示意圖。
[0024]圖5為分層接入系統(tǒng)U控制邏輯示意圖。
[0025]圖6為分層接入系統(tǒng)GammaKick邏輯示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027]本發(fā)明提供一種適用于高壓/特高壓直流輸電分層接入交流系統(tǒng)的無功控制方法，對于直流送端或受端具有相對獨(dú)立的兩個(gè)或多個(gè)交流電網(wǎng)分別配置一個(gè)獨(dú)立無功控制功能模塊；另外配置一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊，通過控制其他電網(wǎng)上的交流濾波器投切或調(diào)節(jié)連接其他電網(wǎng)上的閥組觸發(fā)角或功率回降來實(shí)現(xiàn)對本電網(wǎng)的無功間接控制；無功協(xié)調(diào)控制模塊如果獨(dú)立設(shè)置則配置一個(gè)，如果集成到上述獨(dú)立無功控制功能模塊中則按照所連接的交流電網(wǎng)的個(gè)數(shù)來配置；無功協(xié)調(diào)控制模塊至少包含以下一種或多種功能:各電網(wǎng)的無功啟動(dòng)功率回降的協(xié)調(diào)功能、電網(wǎng)的電壓控制協(xié)調(diào)功能、各電網(wǎng)所連接的閥組觸發(fā)角瞬時(shí)增大協(xié)調(diào)功能。
[0028]上述獨(dú)立無功控制功能模塊，讀取本電網(wǎng)的交流濾波器狀態(tài)和交流電壓及閥組觸發(fā)角，對本電網(wǎng)的交流濾波器進(jìn)行投切或閥組觸發(fā)角進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對本電網(wǎng)的交流母線電壓或與交流系統(tǒng)側(cè)的無功交換的控制。
[0029]上述電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊包括各電網(wǎng)的無功啟動(dòng)功率回降的協(xié)調(diào)功能，具體方法為，由回降的目標(biāo)功率和接入該電網(wǎng)所有閥組的電壓分配計(jì)算出功率回降的目標(biāo)直流電流；在多個(gè)電網(wǎng)出現(xiàn)無功啟動(dòng)功率回降要求下，電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊將各電網(wǎng)計(jì)算獲得的目標(biāo)直流電流進(jìn)行邏輯處理，同一極串聯(lián)閥組如果連接不同交流電網(wǎng)，其目標(biāo)直流電流在這些電網(wǎng)功率回降的目標(biāo)直流電流中取最小值。
[0030]上述電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊包括電網(wǎng)的電壓控制協(xié)調(diào)，即在一個(gè)電網(wǎng)的獨(dú)立無功控制功能模塊無法將本電網(wǎng)的交流電壓控制到目標(biāo)值時(shí)，電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊根據(jù)其他電網(wǎng)與本電網(wǎng)的耦合情況選擇耦合緊密的的電網(wǎng)中的交流濾波器進(jìn)行投切，以達(dá)到控制本電網(wǎng)的電壓達(dá)到目標(biāo)控制值的要求。
[0031]上述電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊包括各電網(wǎng)所連接的閥組觸發(fā)角瞬時(shí)增大協(xié)調(diào)功能，即任一電網(wǎng)的交流濾波器進(jìn)行投切時(shí)，上述協(xié)調(diào)功能自動(dòng)對各電網(wǎng)所連接的閥組觸發(fā)角指令疊加一定的角度；各電網(wǎng)所連接的閥組疊加的角度可以一致或不一致。
[0032]本發(fā)明還提供一種直流輸電分層接入交流系統(tǒng)的無功控制裝置，對于直流送端或受端具有相對獨(dú)立的兩個(gè)或多個(gè)交流電網(wǎng)分別配置一個(gè)獨(dú)立無功控制功能模塊；另外配置一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊，通過控制其他電網(wǎng)上的交流濾波器投切或調(diào)節(jié)連接其他電網(wǎng)上的閥組觸發(fā)角或功率回降來實(shí)現(xiàn)對本電網(wǎng)的無功間接控制；無功協(xié)調(diào)控制模塊如果獨(dú)立設(shè)置則配置一個(gè)，如果集成到上述獨(dú)立無功控制功能模塊中則按照所連接的交流電網(wǎng)的個(gè)數(shù)來配置；無功協(xié)調(diào)控制模塊至少包含以下一種或多種功能:各電網(wǎng)的無功啟動(dòng)功率回降的協(xié)調(diào)功能、電網(wǎng)的電壓控制協(xié)調(diào)功能、各電網(wǎng)所連接的閥組觸發(fā)角瞬時(shí)增大協(xié)調(diào)功能。
[0033]上述獨(dú)立無功控制功能模塊，讀取本電網(wǎng)的交流濾波器狀態(tài)和交流電壓及閥組觸發(fā)角，對本電網(wǎng)的交流濾波器進(jìn)行投切或閥組觸發(fā)角進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對本電網(wǎng)的交流母線電壓或與交流系統(tǒng)側(cè)的無功交換的控制。
[0034]上述電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊包括各電網(wǎng)的無功啟動(dòng)功率回降的協(xié)調(diào)功能，具體方法為，由回降的目標(biāo)功率和接入該電網(wǎng)所有閥組的電壓分配計(jì)算出功率回降的目標(biāo)直流電流；在多個(gè)電網(wǎng)出現(xiàn)無功啟動(dòng)功率回降要求下，電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制模塊將各電網(wǎng)計(jì)算獲得的目標(biāo)直流電流進(jìn)行邏輯處理，同一極串聯(lián)閥組如果連接不同交流電網(wǎng)，其目標(biāo)直流電流在這些電網(wǎng)功率回降的目標(biāo)直流電流中取最小值。
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