[发明专利]一种直流输电分层接入系统无功控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于高压/特高压直流输电控制领域，特别涉及直流输电分层接入系统无功控制方法及装置。

背景技术

高压/特高压直流输电分层接入系统分为串联型和并联型，其中串联型如图1所示，高压阀组接入到500kV交流电网中，低压阀组接入到1000kV交流电网中。

常规特高压直流送端或受端交流侧电网只有一个，控制系统只配置一个无功控制模块，无功控制只针对一个电网的交流滤波器场进行控制。

对于特高压直流分层接入系统，送端或受端交流侧可能会分别接入两个或多个交流电网，各电网相对独立，每个电网分别配置独立的交流滤波器场；实际运行中不同的运行方式，各个接入电网的换流阀是否投入运行，以及各交流电网的交流滤波器场运行维护的要求不同，使得常规控制系统的一个无功控制模块配置不能满足运行维护的要求。

同时分层接入系统两个或多个交流电网存在着一定的耦合，各电网的无功控制部分功能相互有一定的影响，各电网的绝对最小滤波器不满足启动功率回降功能、电压控制功能和阀组触发角瞬时增大功能需要进行协调控制。而常规直流的无功控制方法只针对一个电网的交流滤波器场进行控制，不具备协调两个或多个电网交流滤波器控制的能力。

以往常规特高压直流受端统一的无功控制方法不再适用于分层接入系统，因此需要设计出新的适用于分层接入系统的无功控制方法和装置。

发明内容

本发明的目的是：提供一种高压/特高压直流分层接入系统无功控制方法及装置，能够适应不同工况下直流分层接入两个或多个交流电网的无功控制要求，保证直流设备的安全运行。

为了达成上述目的，本发明的解决方案包括如下：

一种直流输电分层接入交流系统的无功控制方法，对于直流送端或受端具有相对独立的两个或多个交流电网分别配置一个独立无功控制功能模块；另外配置一个或多个电网无功协调控制模块，通过控制其他电网上的交流滤波器投切或调节连接其他电网上的阀组触发角或功率回降来实现对本电网的无功间接控制；无功协调控制模块如果独立设置则配置一个，如果集成到上述独立无功控制功能模块中则按照所连接的交流电网的个数来配置；无功协调控制模块至少包含以下一种或多种功能：各电网的无功启动功率回降的协调功能、电网的电压控制协调功能、各电网所连接的阀组触发角瞬时增大协调功能。

上述独立无功控制功能模块，读取本电网的交流滤波器状态和交流电压及阀组触发角，对本电网的交流滤波器进行投切或阀组触发角进行调节，实现对本电网的交流母线电压或与交流系统侧的无功交换的控制。

上述电网无功协调控制模块包括各电网的无功启动功率回降的协调功能，具体方法为，由回降的目标功率和接入该电网所有阀组的电压分配计算出功率回降的目标直流电流；在多个电网出现无功启动功率回降要求下，电网无功协调控制模块将各电网计算获得的目标直流电流进行逻辑处理，同一极串联阀组如果连接不同交流电网，其目标直流电流在这些电网功率回降的目标直流电流中取最小值。

上述电网无功协调控制模块包括电网的电压控制协调，即在一个电网的独立无功控制功能模块无法将本电网的交流电压控制到目标值时，电网无功协调控制模块根据其他电网与本电网的耦合情况选择耦合紧密的的电网中的交流滤波器进行投切，以达到控制本电网的电压达到目标控制值的要求。

上述电网无功协调控制模块包括各电网所连接的阀组触发角瞬时增大协调功能，即任一电网的交流滤波器进行投切时，上述协调功能自动对各电网所连接的阀组触发角指令叠加一定的角度；各电网所连接的阀组叠加的角度可以一致或不一致。

本发明还提供一种直流输电分层接入交流系统的无功控制装置，对于直流送端或受端具有相对独立的两个或多个交流电网分别配置一个独立无功控制功能模块；另外配置一个或多个电网无功协调控制模块，通过控制其他电网上的交流滤波器投切或调节连接其他电网上的阀组触发角或功率回降来实现对本电网的无功间接控制；无功协调控制模块如果独立设置则配置一个，如果集成到上述独立无功控制功能模块中则按照所连接的交流电网的个数来配置；无功协调控制模块至少包含以下一种或多种功能：各电网的无功启动功率回降的协调功能、电网的电压控制协调功能、各电网所连接的阀组触发角瞬时增大协调功能。

上述独立无功控制功能模块，读取本电网的交流滤波器状态和交流电压及阀组触发角，对本电网的交流滤波器进行投切或阀组触发角进行调节，实现对本电网的交流母线电压或与交流系统侧的无功交换的控制。