CN107171351A - 一种适用于lcc型直流输电系统的功率协调控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于LCC型直流输电系统的功率协调控制方法及装置，根据自定义的时间周期采集交直流系统的不平衡无功，判断其值是否为零；是则无功补偿装置不动作；否则将不平衡无功和动态无功补偿装置的无功补偿量做差，与动态无功补偿装置容量进行比较，判断其差值是否达到动态无功补偿装置的容量上下限；未达到则对不平衡无功进行归零处理，计算结束；否则通过投切逻辑规则向交流滤波器发送投入/切除指令；根据指令发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况对动态无功补偿装置容量重新配置。实现了快速无功控制，使电压、功率维持稳定和平衡，确保输电稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及LCC直流输电系统领域，具体提出一种适用于LCC型直流输电系统的功率协调控制方法及装置。
背景技术
传统高压直流输电，即基于电网换相换流器的高压直流(Line CommutatedConverter High Voltage Direct Current，LCC-HVDC)输电系统，具有输送容量大、造价低、传输功率快速可控等优点，关键技术已经相对成熟，在输电系统中应用广泛。
LCC换流站会消耗大量无功功率，无功功率对维持交流母线电压，维持系统稳定运行十分关键。因此需要配置相应容量的无功补偿装置。常规的无功补偿装置为换流站配置的交流滤波器。在新能源发电通过LCC送出情况下，由于新能源出力波动，会增加交流滤波器的投切次数，有可能影响系统运行稳定性；并且交流滤波器的投切为阶梯式，对无功功率的调节的连续性有一定限制。
发明内容
为了解决当新能源发电通过LCC送出情况时，由于新能源出力波动使得交流滤波器的投切次数增加，影响系统运行稳定性，以及交流滤波器的阶梯式投切方式，对无功功率的调节连续性存在限制的难题；本发明提出一种适用于LCC型直流输电系统的功率协调控制方法，为新能源直流并网技术的发展提供了新思路和新方向，既解决了可再生能源发电的功率波动与LCC型直流传输系统无法配合的缺陷，又改善了系统运行时常规无功补偿装置的频繁动作，实现了快速无功控制，使电压、功率维持稳定和平衡，从而确保系统运行和输电稳定性。
本发明的技术方案是：
一种适用于LCC型直流输电系统的功率协调控制方法，所述方法包括：
根据自定义的时间周期采集交直流系统的不平衡无功，判断其值是否为零；若是，则无功补偿装置不动作，计算结束；否则进入下一步；
将所述不平衡无功和动态无功补偿装置的无功补偿量做差，与动态无功补偿装置容量进行比较，判断其差值是否达到动态无功补偿装置的容量上或下限；若尚未达到，则对不平衡无功进行归零处理，计算结束；否则进入下一步；
通过投切逻辑规则向交流滤波器发送投入/切除指令；
根据指令发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况，对动态无功补偿装置容量重新配置。
优选的，通过下式确定所述交直流系统的不平衡无功：
Qexc＝Qfilt+Qcref-Qdc (1)
上式中，Qexc为交直流系统的不平衡无功，Qcref表示动态无功补偿装置的无功补偿量，Qfilt为交流滤波器容量，Qdc为换流器消耗的无功功率。
进一步地，通过下式确定所述交流滤波器容量：
其中，QfiltN为交流滤波器的最小分组容量，Uac为换流站交流母线线电压有效值，UacN为换流站交流母线线电压整定值。
进一步地，通过下式确定换流器消耗的无功功率：
上式中，P为换流器直流侧功率，为换流器的功率因数角，α为整流器触发角，μ为换相角，Id为直流运行电流，当换流站以逆变方式运行时，用逆变侧关断角γ代替整流器触发角α；XC为换流变压器换相电抗；E11为换流变压器阀侧空载线电压。
优选的，所述对不平衡无功进行归零处理包括，将动态无功补偿装置的无功补偿量更新为所述不平衡无功和动态无功补偿装置无功补偿量的差值，并将不平衡无功调节至零。
优选的，所述通过投切逻辑规则向交流滤波器发送投入/切除指令包括：
当满足以下条件时，向交流滤波器发送投入指令：
当满足以下条件时，向交流滤波器发送切除指令：
其中，Qexc为交直流系统的不平衡无功，Qcref表示动态无功补偿装置的无功补偿量，Qfilt为交流滤波器容量，Qdc为换流器消耗的无功功率，Qcsc为动态无功补偿装置容量。
优选的，所述对动态无功补偿装置容量重新配置包括：获取投入/切除指令指发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况，根据所述变化情况调节动态无功补偿装置的无功补偿量，重新设置动态无功补偿装置容量的取值范围。
进一步地，所述获取投入/切除指令指发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况，根据所述变化情况调节动态无功补偿装置的无功补偿量包括：若所述投入指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝QfiltN-Qcsc，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足直至动态无功补偿装置的无功补偿量Qcref降至为零；
若所述切除指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝Qcsc-QfiltN，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足Qcref＝QfiltN-Qcsc，直至动态无功补偿装置的无功吸收量由-Qcsc降至为零；其中，QfiltN为交流滤波器的最小分组容量。
优选的，所述重新设置动态无功补偿装置容量的取值范围[QfiltN/2，QfiltN]，其中，QfiltN为交流滤波器的最小分组容量。
进一步地，所述动态无功补偿装置包括同步调相机和静止无功发生器。
一种适用于LCC型直流输电系统的功率协调控制装置，所述装置包括：
采集模块，用于根据自定义的时间周期采集交直流系统的不平衡无功；
第一判断模块，用于判断交直流系统的不平衡无功是否为零；若是，则无功补偿装置不动作，计算结束；否则交由第二判断模块进行处理；
第二判断模块，用于将不平衡无功和动态无功补偿装置的无功补偿量做差，与动态无功补偿装置容量进行比较，判断其差值是否达到动态无功补偿装置的容量上或下限；若尚未达到，则对不平衡无功进行归零处理，计算结束；否则交由指令发送模块进行处理；
指令发送模块，用于通过投切逻辑规则向交流滤波器发送投入/切除指令；
配置模块，用于根据指令发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况，对动态无功补偿装置容量重新配置。
优选的，所述指令发送模块包括投入指令单元和切除指令单元；其中，
所述投入指令单元，用于当满足以下条件时，向交流滤波器发送投入指令：
所述切除指令单元，用于当满足以下条件时，向交流滤波器发送切除指令：
其中，Qexc为交直流系统的不平衡无功，Qcref表示动态无功补偿装置的无功补偿量，Qfilt为交流滤波器容量，Qdc为换流器消耗的无功功率，Qcsc为动态无功补偿装置容量。
优选的，所述配置模块包括：
调节单元，用于根据投入/切除指令指发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况调节动态无功补偿装置的无功补偿量；
范围设置单元，用于重新设置动态无功补偿装置容量的取值范围[QfiltN/2，QfiltN]。
进一步地，所述调节单元包括：
第一调节子单元，用于若所述投入指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝QfiltN-Qcsc，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足Qcref＝Qcsc-QfiltN，直至动态无功补偿装置的无功补偿量Qcref降至为零；
第二调节子单元，用于若所述切除指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝Qcsc-QfiltN，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足Qcref＝QfiltN-Qcsc，直至动态无功补偿装置的无功吸收量由-Qcsc降至为零；其中，QfiltN为交流滤波器的最小分组容量。与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：
本发明提出一种适用于LCC型直流输电系统的功率协调控制方法及装置，为新能源直流并网技术的发展提供了新思路和新方向，根据自定义的时间周期采集交直流系统的不平衡无功，判断其值是否为零；是则无功补偿装置不动作；否则将不平衡无功和动态无功补偿装置的无功补偿量做差，与动态无功补偿装置容量进行比较，判断其差值是否达到动态无功补偿装置的容量上下限；未达到则对不平衡无功进行归零处理；否则通过投切逻辑规则向交流滤波器发送投入/切除指令；既解决了可再生能源发电的功率波动与LCC型直流传输系统无法配合的缺陷，又改善了系统运行时常规无功补偿装置的频繁动作，实现了快速无功控制，使电压、功率维持稳定和平衡，从而确保系统运行和输电稳定性。
同时，根据指令发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况对动态无功补偿装置容量重新配置；在运行过程中，动态无功补偿装置的无功补偿量，随着不平衡无功和交流滤波器投切而变化。上述容量配置方法满足调节连续性的最小条件，并留有适当裕度，以避免交流滤波器频繁投切，保证了无功调节的连续性并考虑了经济性；改善了可再生能源发电出力快速对直流系统运行的不利影响。
附图说明
图1：本发明实施例中可再生能源经LCC直流外送系统示意图；
图2：本发明实施例中无功协调控制方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
由于滤波器投切调节无功不连续，需要动态无功补偿装置相配合才能达到快速调节的目标，使交直流系统间的无功交换维持在零附近，以保证系统运行的最佳状态。
为此，本发明将交流滤波器和动态无功补偿装置(同步调相机SC或静止无功发生器SVG相结合，提出一种适用于LCC型直流输电系统的功率协调控制方法，包括：
(1)根据自定义的时间周期采集交直流系统的不平衡无功，时间周期Tc取值在0.05秒至1秒之间，推荐值为0.5秒。判断其值是否为零；若是，则无功补偿装置不动作，计算结束；否则进入下一步；
通过下式确定所述交直流系统的不平衡无功：
Qexc＝Qfilt+Qcref-Qdc (1)
上式中，Qexc为交直流系统的不平衡无功，Qcref表示动态无功补偿装置的无功补偿量，Qfilt为交流滤波器容量，Qdc为换流器消耗的无功功率。
通过下式确定所述交流滤波器容量：
其中，QfiltN为交流滤波器的最小分组容量，Uac为换流站交流母线线电压有效值，UacN为换流站交流母线线电压整定值。
通过下式确定换流器消耗的无功功率：
上式中，P为换流器直流侧功率，为换流器的功率因数角，α为整流器触发角，μ为换相角，Id为直流运行电流，当换流站以逆变方式运行时，用逆变侧关断角γ代替整流器触发角α；XC为换流变压器换相电抗；E11为换流变压器阀侧空载线电压。
(2)将不平衡无功和动态无功补偿装置的无功补偿量做差，与动态无功补偿装置容量进行比较，判断其差值是否达到动态无功补偿装置的容量上或下限；若尚未达到，则对不平衡无功进行归零处理，计算结束；否则进入下一步；
对不平衡无功进行归零处理包括，将动态无功补偿装置的无功补偿量更新为所述不平衡无功和动态无功补偿装置无功补偿量的差值，并将不平衡无功调节至零。
(3)通过投切逻辑规则向交流滤波器发送投入/切除指令：
当满足以下条件时，向交流滤波器发送投入指令：
当满足以下条件时，向交流滤波器发送切除指令：
上式中，Qcsc为动态无功补偿装置容量。
(4)根据指令发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况，对动态无功补偿装置容量重新配置。首先获取投入/切除指令指发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况；
由于在运行过程中，动态无功补偿装置的无功补偿量Qcref随着不平衡无功和交流滤波器投切而变化。因此根据所述变化情况调节动态无功补偿装置的无功补偿量；其次，重新设置动态无功补偿装置容量的取值范围。上述容量配置方法满足调节连续性的最小条件，并留有适当裕度，以避免交流滤波器频繁投切，同时结合考虑经济性。具体为：
若所述投入指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝QfiltN-Qcsc，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足Qcref＝Qcsc-QfiltN，直至动态无功补偿装置的无功补偿量Qcref降至为零；吸收由于滤波器小组投入产生的多余无功。
若所述切除指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝Qcsc-QfiltN，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足Qcref＝QfiltN-Qcsc，直至动态无功补偿装置的无功吸收量由-Qcsc降至为零；其中，QfiltN为交流滤波器的最小分组容量。
发出由于滤波器小组切除产生的不足无功。其中，QfiltN为交流滤波器最小分组容量；由换流站接入系统设计时确定。
重新设置动态无功补偿装置容量的取值范围[QfiltN/2，QfiltN]，其中，QfiltN为交
流滤波器的最小分组容量；在实际运用中推荐值可设为2QfiltN/3。
基于同一发明构思，本发明还提供一种适用于LCC型直流输电系统的功率协调控制装置，包括：
采集模块，用于根据自定义的时间周期采集交直流系统的不平衡无功；
第一判断模块，用于判断交直流系统的不平衡无功是否为零；若是，则无功补偿装置不动作，计算结束；否则交由第二判断模块进行处理；
第二判断模块，用于将不平衡无功和动态无功补偿装置的无功补偿量做差，与动态无功补偿装置容量进行比较，判断其差值是否达到动态无功补偿装置的容量上或下限；若尚未达到，则对不平衡无功进行归零处理，计算结束；否则交由指令发送模块进行处理；
指令发送模块，用于通过投切逻辑规则向交流滤波器发送投入/切除指令；
配置模块，用于根据指令发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况，对动态无功补偿装置容量重新配置。
其中，指令发送模块包括投入指令单元和切除指令单元；
投入指令单元，用于当满足以下条件时，向交流滤波器发送投入指令：
切除指令单元，用于当满足以下条件时，向交流滤波器发送切除指令。
配置模块包括：调节单元，用于根据投入/切除指令指发出后不平衡无功和交流滤
波器投切的变化情况调节动态无功补偿装置的无功补偿量；
范围设置单元，用于重新设置动态无功补偿装置容量的取值范围[QfiltN/2，QfiltN]。
调节单元包括：
第一调节子单元，用于若所述投入指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝QfiltN-Qcsc，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足Qcref＝Qcsc-QfiltN，直至动态无功补偿装置的无功补偿量Qcref降至为零；
第二调节子单元，用于若所述切除指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝Qcsc-QfiltN，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足Qcref＝QfiltN-Qcsc，直至动态无功补偿装置的无功吸收量由-Qcsc降至为零；其中，QfiltN为交流滤波器的最小分组容量。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (14)
1.一种适用于LCC型直流输电系统的功率协调控制方法，其特征在于，所述方法包括：
根据自定义的时间周期采集交直流系统的不平衡无功，判断其值是否为零；若是，则无功补偿装置不动作，计算结束；否则进入下一步；
将所述不平衡无功和动态无功补偿装置的无功补偿量做差，与动态无功补偿装置容量进行比较，判断其差值是否达到动态无功补偿装置的容量上或下限；若尚未达到，则对不平衡无功进行归零处理，计算结束；否则进入下一步；
通过投切逻辑规则向交流滤波器发送投入/切除指令；
根据指令发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况，对动态无功补偿装置容量重新配置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式确定所述交直流系统的不平衡无功：
Qexc＝Qfilt+Qcref-Qdc (1)
上式中，Qexc为交直流系统的不平衡无功，Qcref表示动态无功补偿装置的无功补偿量，Qfilt为交流滤波器容量，Qdc为换流器消耗的无功功率。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过下式确定所述交流滤波器容量：
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其中，QfiltN为交流滤波器的最小分组容量，Uac为换流站交流母线线电压有效值，UacN为换流站交流母线线电压整定值。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过下式确定换流器消耗的无功功率：
<mrow>
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上式中，P为换流器直流侧功率，为换流器的功率因数角，α为整流器触发角，μ为换相角，Id为直流运行电流，当换流站以逆变方式运行时，用逆变侧关断角γ代替整流器触发角α；XC为换流变压器换相电抗；E11为换流变压器阀侧空载线电压。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对不平衡无功进行归零处理包括，将动态无功补偿装置的无功补偿量更新为所述不平衡无功和动态无功补偿装置无功补偿量的差值，并将不平衡无功调节至零。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过投切逻辑规则向交流滤波器发送投入/切除指令包括：
当满足以下条件时，向交流滤波器发送投入指令：
<mrow>
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1
当满足以下条件时，向交流滤波器发送切除指令：
<mrow>
<mfenced open = "{" close = "">
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上式中，Qcsc为动态无功补偿装置容量。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对动态无功补偿装置容量重新配置包括：获取投入/切除指令指发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况，根据所述变化情况调节动态无功补偿装置的无功补偿量，重新设置动态无功补偿装置容量的取值范围。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取投入/切除指令指发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况，根据所述变化情况调节动态无功补偿装置的无功补偿量包括：若所述投入指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝QfiltN-Qcsc，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足Qcref＝Qcsc-QfiltN，直至动态无功补偿装置的无功补偿量Qcref降至为零；，
若所述切除指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝Qcsc-QfiltN，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足Qcref＝QfiltN-Qcsc，直至动态无功补偿装置的无功吸收量由-Qcsc降至为零；其中，QfiltN为交流滤波器的最小分组容量。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重新设置动态无功补偿装置容量的取值范围[QfiltN/2，QfiltN]，其中，QfiltN为交流滤波器的最小分组容量。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述动态无功补偿装置包括同步调相机和静止无功发生器。
11.一种适用于LCC型直流输电系统的功率协调控制装置，其特征在于，所述装置包括：
采集模块，用于根据自定义的时间周期采集交直流系统的不平衡无功；
第一判断模块，用于判断交直流系统的不平衡无功是否为零；若是，则无功补偿装置不动作，计算结束；否则交由第二判断模块进行处理；
第二判断模块，用于将不平衡无功和动态无功补偿装置的无功补偿量做差，与动态无功补偿装置容量进行比较，判断其差值是否达到动态无功补偿装置的容量上或下限；若尚未达到，则对不平衡无功进行归零处理，计算结束；否则交由指令发送模块进行处理；
指令发送模块，用于通过投切逻辑规则向交流滤波器发送投入/切除指令；
配置模块，用于根据指令发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况，对动态无功补偿装置容量重新配置。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述指令发送模块包括投入指令单元和切除指令单元；其中，
所述投入指令单元，用于当满足以下条件时，向交流滤波器发送投入指令：
<mrow>
<mfenced open = "{" close = "">
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所述切除指令单元，用于当满足以下条件时，向交流滤波器发送切除指令：
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其中，Qexc为交直流系统的不平衡无功，Qcref表示动态无功补偿装置的无功补偿量，Qfilt为交流滤波器容量，Qdc为换流器消耗的无功功率，Qcsc为动态无功补偿装置容量。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述配置模块包括：
调节单元，用于根据投入/切除指令指发出后不平衡无功和交流滤波器投切的变化情况调节动态无功补偿装置的无功补偿量；
范围设置单元，用于重新设置动态无功补偿装置容量的取值范围[QfiltN/2，QfiltN]。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述调节单元包括：
第一调节子单元，用于若所述投入指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝QfiltN-Qcsc，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足Qcref＝Qcsc-QfiltN，直至动态无功补偿装置的无功补偿量Qcref降至为零；
第二调节子单元，用于若所述切除指令发出后，交直流系统的不平衡无功为Qexc＝Qcsc-QfiltN，则回调所述动态无功补偿装置，使其满足Qcref＝QfiltN-Qcsc，直至动态无功补偿装置的无功吸收量由-Qcsc降至为零；其中，QfiltN为交流滤波器的最小分组容量。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108110783A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-01 | 国家电网公司 | 一种同步调相机和lcc-hvdc之间的协调控制方法和装置 |
| CN108256252A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-07-06 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种基于滤波器的电磁暂态仿真方法及系统 |
| CN109149591A (zh) * | 2018-08-07 | 2019-01-04 | 国网湖南省电力有限公司 | 特高压直流换流站同步调相机动态无功协控方法及系统 |
| CN110797899A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-14 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 带有动态无功补偿装置的直流系统及其控制方法 |
| CN111711201A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-25 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法及装置 |
| CN111799807A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-10-20 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 直流输电系统多无功补偿装置的协同电压控制方法及装置 |
| CN112886606A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-01 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 考虑阀侧调控的混合无功补偿方法、装置、设备及介质 |
| CN115995814A (zh) * | 2023-03-23 | 2023-04-21 | 佛山市电子政务科技有限公司 | 一种基于大数据的公共电力资源调配方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1881726A (zh) * | 2005-06-15 | 2006-12-20 | 许继集团有限公司 | 在直流输电无功控制中防止交流滤波器频繁投切的方法 |
| CN103280814A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-09-04 | 南京南瑞集团公司 | 一种风电场无功电压综合控制系统和方法 |
| CN103701133A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-02 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 高压直流输电系统低功率运行情况下的无功控制方法 |
| US20140146582A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-05-29 | General Electric Company | High voltage direct current (hvdc) converter system and method of operating the same |
| CN104201693A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-10 | 中国南方电网有限责任公司 | 基于功率因数区间动态整定的配电线路无功优化控制方法 |
| CN105529720A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-04-27 | 国家电网公司 | 动态无功优先调节的风电场电容器自动投切方法 |
| US20160237990A1 (en) * | 2015-02-18 | 2016-08-18 | General Electric Company | Determining reactive power capability of a renewable energy system |
| CN105958536A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-09-21 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 并网设备的无功控制模式的切换方法、装置及电力系统 |
-
2017
- 2017-05-15 CN CN201710340075.8A patent/CN107171351A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1881726A (zh) * | 2005-06-15 | 2006-12-20 | 许继集团有限公司 | 在直流输电无功控制中防止交流滤波器频繁投切的方法 |
| US20140146582A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-05-29 | General Electric Company | High voltage direct current (hvdc) converter system and method of operating the same |
| CN103280814A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-09-04 | 南京南瑞集团公司 | 一种风电场无功电压综合控制系统和方法 |
| CN103701133A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-02 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 高压直流输电系统低功率运行情况下的无功控制方法 |
| CN104201693A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-10 | 中国南方电网有限责任公司 | 基于功率因数区间动态整定的配电线路无功优化控制方法 |
| US20160237990A1 (en) * | 2015-02-18 | 2016-08-18 | General Electric Company | Determining reactive power capability of a renewable energy system |
| CN105529720A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-04-27 | 国家电网公司 | 动态无功优先调节的风电场电容器自动投切方法 |
| CN105958536A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-09-21 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 并网设备的无功控制模式的切换方法、装置及电力系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王峰等: "高压直流输电无功管理的原则与算法", 《电力系统自动化》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108110783A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-01 | 国家电网公司 | 一种同步调相机和lcc-hvdc之间的协调控制方法和装置 |
| CN108110783B (zh) * | 2017-12-28 | 2021-05-14 | 国家电网公司 | 一种同步调相机和lcc-hvdc之间的协调控制方法和装置 |
| CN108256252A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-07-06 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种基于滤波器的电磁暂态仿真方法及系统 |
| CN109149591A (zh) * | 2018-08-07 | 2019-01-04 | 国网湖南省电力有限公司 | 特高压直流换流站同步调相机动态无功协控方法及系统 |
| CN109149591B (zh) * | 2018-08-07 | 2021-07-06 | 国网湖南省电力有限公司 | 特高压直流换流站同步调相机动态无功协控方法及系统 |
| CN110797899A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-14 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 带有动态无功补偿装置的直流系统及其控制方法 |
| CN110797899B (zh) * | 2019-11-14 | 2022-07-22 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 带有动态无功补偿装置的直流系统及其控制方法 |
| CN111711201A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-25 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法及装置 |
| CN111799807A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-10-20 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 直流输电系统多无功补偿装置的协同电压控制方法及装置 |
| CN112886606A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-01 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 考虑阀侧调控的混合无功补偿方法、装置、设备及介质 |
| CN112886606B (zh) * | 2021-01-28 | 2022-10-28 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 考虑阀侧调控的混合无功补偿方法、装置、设备及介质 |
| CN115995814A (zh) * | 2023-03-23 | 2023-04-21 | 佛山市电子政务科技有限公司 | 一种基于大数据的公共电力资源调配方法 |
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