[发明专利]提高交直流系统静态电压稳定性的直流控制协调控制方法

说明书

本发明公开了提高交直流系统静态电压稳定性的直流控制协调控制方法，包括：当交直流系统逆变侧交流母线电压升高时，换流变压器的角度控制模块与逆变器定电压控制模块相配合，进而抑制直流系统无功吸收的增加；当交直流系统逆变侧交流母线电压降低时，逆变器定电压控制模块通过减小超前触发角γ来提高逆变器的功率因数；当定电压控制使得逆变器超前触发角γ低于设定值时，逆变器定电压控制将切换为定最小熄弧角γ_min控制，使得逆变器功率因数能够保持在设定范围内。本发明逆变侧定电压控制下闭锁换流变压器的角度控制，充分发挥定电压控制在交流系统电压下降时通过调整触发角提高直流功率因数的能力。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，特别是涉及提高交直流系统静态电压稳定性的直流控制协调控制方法。

背景技术

高压直流输电具有远距离大容量输电、可连接异步电网以及快速的功率调制等优点，直流输电线路与交流线路混联形成交直流混联系统。然而直流系统在为受端交流系统提供有功传输的同时，也需要交流系统为其提供无功支持，无功功率不足往往是导致交直流系统电压失稳的主要原因之一。

直流输电系统具有高度的可控性，通过换流变压器控制与换流器控制方式相配合能够控制直流电压和换流器的触发角在指定范围内变化，确保直流输电线路的稳定运行。当交直流系统的运行条件发生变化时可能导致直流输电系统控制方式的切换，不同的换流变压器控制与换流器控制方式对交直流系统的静态电压稳定性有不同的影响。因此，深入研究直流控制方式的协调控制策略对提高交直流系统静态电压稳定性具有重要意义。

目前，传统的直流控制方式的协调控制策略存在以下问题：

(1)传统的换流变压器控制方式与换流器控制方式的协调控制策略较为固定，换流变压器的角度控制与整流侧定电流(或定功率)或逆变侧定电压的换流器相配合，换流变压器电压控制与逆变侧定熄弧角的换流器相配合，这种协调控制策略以保证直流系统稳定运行裕度为主，没有考虑对交直流系统静态电压稳定性的影响。

(2)换流变压器的角度控制与逆变侧定电压控制相配合时，限制了定电压控制在交流系统电压下降时通过调整触发角提高直流功率因数的能力。

综上所述，现有技术中对于换流变压器控制方式与换流器控制方式的协调控制无法保证交直流系统静态电压的稳定性的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了提高交直流系统静态电压稳定性的直流控制协调控制方法，本发明通过直流换流变压器控制方式与逆变器控制方式切换相配合实现提高交直流系统静态电压稳定性的目的。

提高交直流系统静态电压稳定性的直流控制协调控制方法，包括：

当交直流系统逆变侧交流母线电压升高时，换流变压器的角度控制模块与逆变器定电压控制模块相配合，使得逆变器的功率因数不会因为定电压控制而明显降低，进而抑制直流系统无功吸收的增加；

当交直流系统逆变侧交流母线电压降低时，逆变器定电压控制模块通过减小超前触发角γ来提高逆变器的功率因数，提高交流系统的无功支撑能力，此时会抑制定电压控制方式发挥功率因数调节作用的换流变压器的角度控制模块被闭锁；

当定电压控制使得逆变器超前触发角γ低于设定值时，逆变器定电压控制将切换为定最小熄弧角γ_min控制，换流变压器的电压控制模块解锁并与逆变器定最小熄弧角控制相配合，使得逆变器功率因数能够保持在设定范围内。

进一步的，上述直流控制协调控制方法中，当逆变侧换流变压器分接头在额定位置时，由逆变侧换流器超前触发角γ和逆变侧直流电压V_di判断换流变压器分接头第一次动作的动作方向。

进一步的，所述换流变压器分接头第一次动作的动作方向判断方法：