[发明专利]一种高压换流站同步调相机电压无功协调控制方法及系统

权利要求书

1.一种高压换流站同步调相机电压无功协调控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，根据高压换流站交流母线电压幅值和变化率确定控制模式，所述控制模式包含有稳态控制模式、暂态控制模式和闭锁模式；

控制模式为稳态控制模式时，根据控制目标的选择，又分为恒无功控制模式和电压控制模式：恒无功控制模式下，调相机无功目标值为Q_{s_ref}，实现无功目标控制；电压控制模式下，系统电压目标值为U_{s_ref}，实现电压目标控制；

控制模式为暂态控制模式时，在调相机控制回路增加附加控制，设置无功小组禁止投切；

控制模式为闭锁模式时，调相机闭锁输出，同时设置无功小组禁止投切；

步骤2，经延时t后，重新检测交流母线电压、电压变化率，返回步骤1；

所述步骤1中，确定控制模式的方法是：

当交流母线电压高于0.95倍额定电压且电压变化率不高于设定值时，确定为稳态控制模式；

当交流母线电压低于0.95倍额定电压且高于0.7倍额定电压或电压变化率高于设定值时，确定为暂态控制模式；

当交流母线电压低于0.7倍额定电压时，确定为闭锁模式。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述步骤1中，控制模式为稳态控制模式时，稳态过程中调相机无功输出最大值Q_max、最小值Q_min分别为：

Q_max＝S_n-Q_f+k·U_sN·1％

Q_min＝Q_jx+Q_f-k·U_sN·1％

其中，S_n为调相机额定容量，Q_jx为调相机最大进相运行无功，Q_f为单组无功小组容量，U_sN为交流母线电压额定值，k为无功电压灵敏度系数。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述步骤1中，控制模式为稳态控制模式时，根据如下控制逻辑实现无功目标控制：首先判断母线电压是否超出最大电压限值，当交流电压超过最大电压限值时，判定依次延时切除无功小组，直至达到绝对最小滤波器数；当交流母线电压未超过最大电压限值时，判断调相机无功调整裕度是否能满足系统恢复额定状态的无功需求，若不满足，则判定投/切一组无功小组，且满足谐波要求所投入的最小滤波器组数；若满足，则同步调相机维持稳态输出无功目标值。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述步骤1中，控制模式为稳态控制模式时，根据如下控制逻辑实现电压目标控制：首先判断母线电压是否超出最大电压限值，当交流电压超过最大电压限值时，判定依次延时切除无功小组，直至达到绝对最小滤波器数；当交流母线电压未超过最大电压限值时，根据电压变化量计算无功置换量，判断调相机无功调整裕度是否能满足系统恢复额定状态的无功需求，若不满足，则判定投/切一组无功小组，且满足谐波要求所投入的最小滤波器组数；若满足，则同步调相机维持稳态输出无功置换量。

5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述步骤1中，控制模式为暂态控制模式时，增加的附加控制逻辑为：首先计算逆变侧关断角的目标值与实际值的偏差，然后比较关断角偏差和偏差通过时延环节后的输出值，选取两者中较大值，在不断更新过程中选取关断角偏差最大值，并通过PI环节引入到交流电压输入端，保持该最大值直至附加控制功能退出。

6.一种高压换流站同步调相机电压无功协调控制系统，其特征在于：包括主从控制器及输入输出单元，其中，主从控制器用于接收系统电压、无功指令，实现权利要求1所述的高压换流站同步调相机电压无功协调控制方法；所述输入输出单元用于完成调相机、无功小组闭环控制。

7.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于：所述主从控制器为双机热备用方式，分别与主站系统双向连接。