[发明专利]一种CSCC-HVDC系统中可控电容的控制方法

权利要求书

1.一种CSCC-HVDC系统中可控电容的控制方法，所述高压直流输电系统和交流输电系统组成交直流系统，所述高压直流输电系统包括逆变侧系统、整流侧系统以及两者之间的直流线路，所述逆变侧系统包括可控电容换相换流器，所述可控电容位于逆变侧系统中的换流母线和交流母线之间；其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：计算交流系统临界等效阻抗值Z_cr；

步骤2：实时检测交流系统等效阻抗值Z_equ与换流母线电压值U_inv，并判断是否存在Z_equ≥Z_cr，若存在执行步骤3，若不存在则执行步骤4：

步骤3：对可控电容换相换流器进行定值阻抗控制；

步骤4：对可控电容换相换流器进行分级投切控制。

2.根据权利要求1所述的CSCC-HVDC系统中可控电容的控制方法，其特征在于：所述步骤1中，高压直流输电系统用方程描述为：

Pd=CUinv2[cos2γ-cos(2γ+2μ)]Qd=CUinv2[2μ+sin2γ-sin(2γ+2μ)]Id=KUinv[cosγ-cos(γ+μ)]Ud=Pd/Id---(1)]]>

其中，P_d和Q_d分别为直流侧有功功率和无功功率，I_d和U_d为直流侧电流和电压，C和K为由高压直流输电系统确定的常数，μ和γ分别为高压直流输电系统中换流阀的换相角和关断角；

交流输电系统用方程描述为：

Pac=Pd=1|Zs|[Uinv2cos(θ′)-EUinvcos(θ′+δ)]Qac=1|Zs|[Uinv2sin(θ′)-EUinvsin(θ′+δ)]Qc=BcUinv2=Qd+Qac---(2)]]>

其中，P_ac和Q_ac分别为交流侧有功功率和无功功率，B_c为交流滤波器和无功补偿电容的等效导纳，Q_c为等效导纳B_c发出的无功功率，Z_s为从换流母线看进去交流输电系统的等效阻抗，E为交流输电系统的等效电动势，θ'为等效阻抗Z_s的向量角，δ为换流母线电压向量角；

可控电容换相换流器的等效阻抗Z_CSCC表示为：

ZCSCC=ZC-ZC2(ZC-ZL)2β+sin2βπ+4ZC2(ZC-ZL)cos2β(k2-1)(ktankβ-tnaβ)π---(3)]]>

其中，Z_C为可控电容支路容抗值，Z_L为电感支路感抗值，β为反并联晶闸管的触发超前角，k和β分别表示为：

k=ZcZL---(4)]]>

β＝π-α    （5）

其中，α反并联晶闸管的触发角；

所述交直流系统的短路比SCR为交流母线的短路容量S_ac与直流侧有功功率额定值P_dN的比值，即：

SCR=SacPdN=UN2PdN×1|Zr|---(6)]]>

其中，U_N为交流母线额定电压，Z_r为从交流母线看进去交流输电系统的等效阻抗；

当交直流系统的短路比SCR取短路比临界值CSCR时，有：

CSCR=SCR=UN2PdN×1|Zcr|---(7)]]>

则可知交流系统临界等效阻抗值Z_cr表示为：

Zcr=UN2PdN×1|CSCR|---(8).]]>