[发明专利]一种动态无功补偿装置接入输电网的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态无功补偿装置接入输电网的控制方法，属于电力系统的电网稳定控制技术领域。

背景技术

动态无功补偿装置是现代电力电子技术在电力系统中的典型应用，包括以晶闸管为开关器件的静止无功补偿器(SVC)和以可关断器件(IGBT，IGCT)为开关器件的静止同步无功发生器(STATCOM)，这些设备应用于输电网时，可在系统故障后动态地提供电压支撑，确保母线电压的稳定性，提高电力系统暂态稳定水平，防止因暂态电压崩溃导致的负荷损失以及大面积恶性停电事故。此外STATCOM还能实现日常自动电压调节、抑制线路低频功率振荡等功能，是电网实现可控化和智能化的主要手段之一。

近年来，国内外一些电网已开展利用大容量动态无功补偿装置提高电网电压稳定的工程实践。在接入输电网的系统控制方法方面，国内外已投运的输电网大容量动态无功补偿装置大多采用单一的控制目标，即以并网点电压作为反馈调节的目标，提供暂态电压支撑。部分文献研究了利用大容量动态无功补偿装置提高输电网抑制线路低频功率振荡能力的可行性，得到一些理论分析和仿真试验结果，但是目前还没有实际投入运行的案例。

根据动态无功补偿装置的工作原理，应用于输电网时，可以提供暂态电压支撑、日常稳态电压调节、参与自动电压控制(AVC)调节、抑制低频振荡模式。然而目前尚未有人提出将这些功能综合在一起的控制方法。

发明内容

本发明的目的是一种动态无功补偿装置接入输电网的控制方法，将动态无功补偿装置具有的暂态电压控制、稳态电压调节、参与AVC调节、抑制低频功率振荡等功能模式协调起来，根据动态无功补偿装置接入电网点的电压以及站内并联补偿设备的投切状态自动选取装置的运行模式，以充分发挥大容量动态无功补偿装置丰富灵活的控制能力，有效提高输电网的电压稳定和动态稳定水平。

本发明提出的动态无功补偿装置接入输电网的控制方法，包括以下步骤：

(1)当动态无功补偿装置的一个控制周期到来时，实时测量动态无功补偿装置接入输电网处并网点的电压有效值U_pcc和电流有效值I_pcc；

(2)当上述控制周期到来时，检测动态无功补偿装置所在变电站内并联电容和并联电抗的开关状态；

(3)设定动态无功补偿装置接入输电网处并网点的电压参考值U_ref，根据步骤(1)的电压测量值U_pcc和电压参考值U_ref，计算动态无功补偿装置暂态电压控制模式时的无功功率参考值Q_TVR，具体包括以下步骤：

(3-1)计算上述电压测量值U_pcc和电压参考值U_ref的差值ΔU，ΔU=U_pcc-U_ref；

(3-2)利用相位补偿传递函数：对电压差值ΔU进行相位补偿计算，得到相位补偿后的电压差信号ΔU_comp，其中s为相位补偿传递函数中的复频率算子，T₁和T₂分别为相位校正参数，T₁=0.01秒，T₂=0.03秒；

(3-3)利用比例积分传递函数：根据上述相位补偿后的电压差信号ΔU_comp计算动态无功补偿装置暂态电压控制的无功功率需求值Q_V，其中s为比例积分传递函数中的复频率算子，K_v为比例系数，取值为K_v=4～10，T_v为积分时间常数，T_v=0.005～0.01秒；