[发明专利]基于SVG抑制直流系统暂态过电压控制系统及控制方法

说明书

本发明属于电力自动化技术领域，尤其涉及一种基于SVG的直流系统暂态过电压抑制方法及控制系统，系统包括：电压电流测量模块、信号计算及滤波模块、PWM控制模块、人机交互模块、开关控制模块、开关选择及驱动模块和一二次系统隔离模块。本发明基于SVG直流侧电容的工作特性，在SVG接入点母线电压有效值高于整定值时，通过减小直流侧电容的电容值或增大与串联电容的电阻值来达到快速减小SVG输出无功的目的；而在电压恢复到整定值以下后，恢复电容值或电阻值，SVG回到常规的工作状态。与常规的SVG相比具有反应快速，能抑制暂态过电压的优点，且方法简单易于实现。

技术领域

本发明涉及一种应用于交直流输电系统的基于SVG抑制直流系统暂态过电压的控制系统及控制方法，属于电力自动化技术领域。

背景技术

我国能源与负荷分布不平衡，跨区域、远距离输电是我国资源优化配置的一项重要手段。电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter based highvoltage direct current，LCC-HVDC)具有输送容量大、有功功率快速可控、不存在交流输电的稳定问题、可实现电网的非同步并网等优势，广泛应用于我国远距离大容量输电场合。但LCC-HVDC换流器的换流元件为无自关断能力的晶闸管，存在以下缺陷：需要依赖一定强度的交流电网实现换相，使得LCC-HVDC连接弱交流系统时存在换相失败问题；两端换流设备需要消耗大量的无功功率，需要大量无功补偿等。在LCC-HVDC系统交流母线处装设无功补偿设备，是提高系统运行特性的重要措施，可为系统提供无功支撑，提高系统的稳定性与可靠性。静止无功发生器(Static Var Generator，SVG)与传统的无功补偿装置相比，在抑制母线电压振荡、提高系统暂态电压稳定水平方面具有重大优势。为改善LCC-HVDC系统的运行特性，增强其抵御换相失败的能力，越来越多的SVG装置应用于LCC-HVDC系统。

然而SVG在用于改善LCC-HVDC系统换流站交流电压的调控能力时也存在一些问题，尤其是在连接弱交流系统时，会造成换流站暂态过电压的情况发生：换相失败发生时，交流侧电压下降，SVG控制系统发出增发无功指令，当电压恢复正常水平，控制系统指令不能瞬时改变，SVG仍发出无功，电压继续上升，随后，控制系统发出指令，使SVG无功增发量减少直至不再增发无功，此时，交流系统无功已经过剩，出现暂态过电压现象。暂态过电压的出现不利于系统的安全稳定运行，因此，针对加装SVG的LCC-HVDC系统产生的暂态过电压制定相应的抑制措施十分必要。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种基于SVG的直流系统暂态过电压控制系统及控制方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于SVG的直流系统暂态过电压控制系统，该控制系统包括：电压电流测量模块(1)、隔离模块一(2)、霍尔无功功率变送器模块(3)、信号计算及滤波模块(4)、PWM控制模块(5)、隔离模块二(6)、人机交互模块(7)、开关控制模块(8)、隔离模块三(9)、开关选择及驱动模块(10)、开关一(11)、开关二(12)；

其中，电压电流测量模块(1)同时通过隔离模块一(2)与霍尔无功功率变送器模块(3)与信号计算及滤波模块(4)相连；信号计算及滤波模块(4)、PWM控制模块(5)、隔离模块二(6)依次相连；开关控制模块(8)与信号计算及滤波模块(4)相连；人机交互模块(7)、开关控制模块(8)、隔离模块三(9)、开关选择及驱动模块(10)依次相连；开关一(11)、开关二(12)分别与开关选择及驱动模块(10)相连。

所述电压电流测量模块(1)用于获取SVG接入点母线瞬时电压值和SVG与电网之间的瞬时电流值，并输送至隔离模块一(2)和霍尔无功功率变送器模块(3)；

所述隔离模块一(2)用于隔离一、二次系统，将一次系统的强电压电流信号转换成二次系统的弱电压电流信号，并输送至信号计算及滤波模块(4)；