[发明专利]用于电压控制的SVC控制器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电压控制领域，尤其涉及一种用于电压稳定控制的SVC控制器及其控制方法。

背景技术

20世纪的70、80年代，很多发达国家，如法国、瑞典、日本等相继发生了电压崩溃的事故，这些事故不仅仅给人们的正常生活带来了极大的不便，同时也使电网蒙受了巨大的经济损失，电压稳定问题也因此得到了世界各国的广泛关注。随着我国电力行业的迅速发展，电网规模的不断扩大，电网内部存在着引起电压崩溃的因素。我国的电力系统正在进入大电网、高电压、大机组和远距离输送时代，其电网的主要特征是基本形成了以大容量远距离西电东送和大规模受端电网为主的全国互联电网。电网互联不断发展，负荷规模日益扩大，电压稳定问题将会是电网运行所面临的一大重要难题。

电力系统中的电压稳定问题若从时间的长短来分，可以分为暂态电压稳定问题与中长期电压稳定问题两大类。其中，暂态电压稳定问题是指系统在遇到较大的扰动，如短路、断线等故障时，电压会迅速下降，此时如果（局部）动态无功补偿能力不足，常规补偿投入不及时，将导致连锁故障扩大事故范围；中长期电压稳定问题可以和静态电压稳定问题一起考虑，当系统遇到较小的扰动，或是负荷发生缓慢的变化时，在最开始阶段不能容易检测出系统是否会发生电压失稳问题，所以在扰动发生之后即刻投入无功补偿可能可以避免电压稳定问题的恶化。

SVC在电力系统中，是作为主要的无功功率补偿装置用于提高电压稳定性，它通过补偿电纳，控制节点电压以保证在合理范围内。目前应该比较广泛的是固定电容+TCR型SVC，它对输入信号信号经放大环节得到导纳变化量，然后经可控硅整流环节得到静补装置的等值电纳B，静补装置本身的等值导纳B以及给定的并联电容电抗器X_sk（容性时为负值）一起，在装置安装点产生注入网络的电流。

目前，大部分的SVC在电压补偿问题上对不同的电压稳定问题采取的是同样的控制策略。而若使SVC对不同的电压稳定问题，例如暂态电压稳定与中长期电压稳定，采取不同的控制策略，不仅可以有针对性地进行电压控制，更可以有效地利用动态补偿容量而避免造成不必要的浪费。本发明正是针对这一问题，提出如何对不同的电压稳定进行控制的SVC设计方法。

发明内容

针对背景技术中提到的如何有效地利用动态补偿容量的问题，提出了一种用于电压稳定控制的SVC控制器及其控制方法。

一种用于电压稳定控制的SVC控制器，其特征在于，所述控制器包括信号输入模块、低通滤波模块、判断模块、合成控制模块、协调模块和信号输出模块；

其中，所述信号输入模块、低通滤波模块、判断模块、合成控制模块和信号输出模块顺次连接；所述低通滤波模块用于对输入的信号进行低通滤波，并将滤波后的信号输入判断模块；所述判断模块用于判断采取的电压控制方式；所述合成控制模块根据电压控制方式进行控制并合成输出信号发送给信号输出模块；所述信号输出模块用于将合成的输出信号进行限幅后输出到协调模块和电力系统中以补偿电压；

所述信号输出模块分别与合成控制模块和协调模块连接；所述协调模块用于将合成控制模块合成的输出信号递给晶闸管投切的可控串联补偿器TCSC或柔性交流输电系统FACTS，用于柔性交流输电系统FACTS装置间的协调控制。

一种用于电压稳定控制的SVC控制器的控制方法，其特征在于，所述方法具体包括步骤：

步骤1：从电力系统中获取输入信号；所述获取输入信号包括母线电压V_T与参考电压V_ref的差值、线路有功功率P_T与参考有功功率P_ref的差值或线路无功功率Q_T与参考无功功率Q_ref的差值；

步骤2：对步骤1输入的信号通过低通滤波模块进行低通滤波，消除高频噪声信号，并发送给判断模块；

步骤3：判断模块根据步骤2得到的信号与电力系统设定的第一启动值M1和第二启动值M2之间的关系，启动相应的控制环节；所述第一启动值M1大于第二启动值M2；

a）当步骤2得到的信号值大于等于M2小于M1时，合成控制模块启动中长期电压稳定控制环节；

b）当步骤2得到的信号值大于等于M1时，合成控制模块同时启动暂态电压稳定控制和中长期电压稳定控制环节；

c）当步骤2得到的信号值小于M2时，合成控制模块不动作；

步骤4：合成控制模块根据步骤3启动的控制环节采取相应的控制方式进行控制，并合成输出信号；