[发明专利]一种直流紧急功率支援过程中的无功补偿协调控制方法

摘要

本发明公开了一种直流紧急功率支援过程中的无功补偿协调控制方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明根据当前的运行状态和需要提升的直流功率，估算有功功率提升后直流系统需要多消耗的无功功率，在提升直流之前，紧急投入相应量的滤波器或者并联电容器，在直流提升后，根据换流站实际的控制方式加投无功补偿设备，同时监测换流站交流母线电压，避免由于无功补偿设备的投入导致换流站交流电压越限的情况。本发明可有效提升直流大方式调制下实际的紧急功率支援量，有效缓解送受端电网的功率不平衡等问题，提高电网的安全稳定性。

主权项

一种直流紧急功率支援过程中的无功补偿协调控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据直流本身的短时过负荷能力Pmax.dc、交直流系统当前运行方式下直流最大可输送功率Pmax.ac以及由紧急控制策略表对应的当前系统故障下需要该直流紧急支援的功率ΔPorder，确定实际紧急功率支援量ΔP：ΔP＝min(Pmax.dc‑P0,Pmax.ac‑P0,ΔPorder)其中，P0为当前直流有功功率；2)监测当前直流运行方式的整流侧换相角μr和触发角α以及当前直流运行方式的逆变侧换相角μi和关断角γ；3)估算出直流功率紧急提升后直流换流站消耗无功增量：其中，为整流侧功率因数角，ΔQr为直流换流站中整流站消耗无功增量的近似值；其中，为逆变侧功率因数角，ΔQi为直流换流站中逆变站消耗无功增量的近似值；4)在收到功率紧急支援指令后，首先投入相应容量的直流配套无功补偿设备，所述无功补偿设备包括滤波器和并联电容器，根据离线确定的无功补偿设备的投切次序表，依次叠加容量直至无功补偿的总容量大于直流功率紧急提升后换流站消耗无功增量；无功补偿设备投入后，按ΔP增大直流输送功率；5)实时监测换流站控制方式：当整流站由设定的定电流控制转为定触发角控制(此时触发角为αmin)且与交流系统的无功交换未达到最大值时，则继续投入下一组无功补偿设备；当逆变站由设定的定电压控制转为定关断角控制(此时触发角为γmin)且与交流系统的无功交换未达到最大值时，则继续投入下一组无功补偿设备，或者当逆变站设定为定关断角控制方式时，若逆变站交流电压小于标幺值且与交流系统的无功交换未达到最大值时，则继续投入下一组无功补偿设备；实时监测整流站交流母线电压Uacr(t)和逆变站交流母线电压Uaci(t)，当Uacr(t)＞Uacr_max时，切除整流站最新投入的一组无功补偿设备，当Uaci(t)＞Uaci_max时，切除逆变站最新投入的一组无功补偿设备；其中，Uacr_max为整流站交流母线电压允许长期运行的上限值；Uaci_max为逆变站交流母线电压允许长期运行的上限值。