[发明专利]带有动态无功补偿装置的直流系统及其控制方法

权利要求书

1.一种带有动态无功补偿装置的直流系统，所述直流系统为基于电网换相换流器LCC的常规直流输电系统；其特征在于，采用动态无功补偿装置部分或者全部替换常规直流系统的固定电容补偿、或者5次及以下交流滤波器；

所述动态无功补偿装置包含静止无功发生器、静止无功补偿装置、调相机；

所述直流系统还包括直流控保装置，动态无功协调控制器、动态无功装置控制器；

所述直流控保装置，根据直流系统运行要求控制交流滤波器、固定电容补偿器以及动态无功补偿器；接收动态无功协调控制器上送的动态无功运行信息，向无功协调控制器发送控制命令；

所述动态无功协调控制器，和直流控保装置、动态无功控制器通讯，统筹控制换流站动态无功资源；

所述动态无功控制器，用于动态无功补偿装置本体控制，汇总动态无功补偿装置运行状态信息并发送到无功协调控制器，接收并执行无功协调控制装置的动态无功控制命令。

2.如权利要求1所述的带有动态无功补偿装置的直流系统，其特征在于，所述动态无功协调控制器对下与各个动态无功控制器通信，获取所有动态无功补偿装置运行状态信息，对换流站所有动态无功补偿能力进行动态评估，并向动态无功控制器发送动态无功控制命令；对上与直流控保装置通信，接收直流控保装置发送的控制命令和相关控制信息，向直流控保装置发送动态无功评估结果。

3.如权利要求1所述的带有动态无功补偿装置的直流系统，其特征在于，所述直流控保装置，对交流滤波器和固定电容补偿器的最小支路进行控制或者对若干支路组成的大组支路整组控制；通过与无功协调控制器的通信交互控制命令和控制信息对动态无功补偿装置进行控制，并能够切除动态无功补偿装置与换流站的连接开关。

4.如权利要求1所述的带有动态无功补偿装置的直流系统，其特征在于，所述动态无功协调控制器采集换流站高压侧母线电压、换流站与交流系统所有连接线三相电流，计算换流站与直流系统交换的无功功率，所采集的换流站高压侧母线电压用于动态无功协调控制器的电压控制，所计算的无功功率用于无功交换附加控制。

5.如权利要求1所述的带有动态无功补偿装置的直流系统，其特征在于，所述动态无功协调控制器与动态无功控制器采用高速通信。

6.一种带有动态无功补偿装置的直流系统的动态无功控制方法，其特征在于，当调节直流功率导致系统无功电压变化时，进行稳态无功电压控制，具体包括如下步骤：

步骤11：动态无功协调控制器实时评估动态无功补偿装置的容性及感性补偿能力，并实时发送到直流控保装置；

步骤12：动态无功协调控制器根据联络线/联络变交换的无功功率和无功功率交换上下限要求，计算动态无功补偿装置目标功率并发送到动态无功控制器；

步骤13：当所需的无功超出动态无功补偿装置补偿能力时，由直流控保装置进行投切交流滤波器或固定电容补偿器。

7.一种带有动态无功补偿装置的直流系统的动态无功控制方法，其特征在于，当交流系统电压发生大幅变化时，进行暂态无功电压联合控制，具体包括如下步骤：

步骤21：当交流系统电压变化在设定定值范围内，动态无功控制采用定无功控制；

步骤22：当交流系统电压变化超出设定定值，则动态无功控制自动切换到电压控制，根据交流系统电压闭环调整动态无功补偿装置无功功率大小；

步骤23：当交流系统电压在第一预设时间内恢复到设定定值内，动态无功控制自动切换到定无功控制，无功控制目标是切换到无功控制前无功功率大小。

8.一种带有动态无功补偿装置的直流系统的动态无功控制方法，其特征在于，当直流控保装置投切滤波器时，进行滤波器投切平滑控制，具体包括如下步骤：

步骤31：动态无功协调控制装置根据当前电压实时评估所需投切交流滤波器或固定电容补偿器投切前后无功功率大小；

步骤32：动态无功协调控制装置从直流控保装置获取投切滤波器跳闸信号，结合无功功率大小执行如下操作：

(1)通过动态无功控制维持投切前无功功率大小保持不变；

(2)以评估的投切后无功功率大小为目标，在第二预设时间内平滑过渡控制。