CN110783929B - 直流闭锁后换流站无功补偿装置参与电网电压控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直流闭锁后换流站无功补偿装置参与电网电压控制的方法。本发明采用的技术方案为：步骤一，根据直流系统短路比计算直流落点换流站处的系统等值电抗；步骤二，根据换流站内无功补偿容量，计算换流站内无功与换流站电压的灵敏度；步骤三，根据当前换流站电压水平和灵敏度指标，确定换流站内无功补偿设备切除量。本发明考虑直流闭锁后的无功补偿设备提供的过剩无功补偿，在直流系统闭锁后，利用站内无功补偿装置提供交流系统电压支撑，提高了交流系统的动态电压支撑能力。

Description

直流闭锁后换流站无功补偿装置参与电网电压控制的方法
技术领域
本发明属于电力系统技术领域，具体地说是一种直流闭锁后换流站无功补偿装置参与电网电压控制的方法。
背景技术
在实际运行中，交直流混联系统已发生多起因交流系统故障引发直流连续换相失败甚至直流闭锁故障，直流输电系统投运至今已发生了多次直流闭锁事故。通常来说，直流系统的正常运行需要配置大量的无功补偿装置，在直流系统发生闭锁后，无功补偿装置需要立刻退出运行以防止系统过电压。
交流系统发生严重短路故障后，系统的电压无法在瞬间恢复至正常值，利用直流系统的无功补偿设备在直流闭锁后为交流系统提供电压支撑，有利于保持交流系统安全稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于考虑直流闭锁后的换流站无功补偿过剩，提供一种直流闭锁后换流站无功补偿装置参与电网电压控制的方法，其利用换流站内无功补偿装置提供交流系统电压支撑，以提高交流系统的动态电压支撑能力。
为此，本发明采用如下的技术方案：直流闭锁后换流站无功补偿装置参与电网电压控制的方法，其包括：
步骤一，根据直流系统短路比计算直流落点换流站处的系统等值电抗；
步骤二，根据换流站内无功补偿容量，计算换流站内无功与换流站电压的灵敏度；
步骤三，根据当前换流站电压水平和灵敏度指标，确定换流站内无功补偿设备切除量。
进一步地，步骤一的具体内容为：
设直流系统的额定传输功率为PN，换相电压为Uc，短路比为Scr，则系统等值电抗Xe为：
Figure GDA0002747215030000021
进一步地，步骤二的具体内容为：
1)直流闭锁时，换流站处有功功率将为0，注入系统的无功功率QC为：
Figure GDA0002747215030000022
式中：C为换流站内的无功补偿装置的电容大小，ω0为系统工频；
2)计算换流站内无功与换流站电压的灵敏度：
Figure GDA0002747215030000023
进一步地，步骤三的具体内容为：
1)当直流闭锁，每隔ΔT时间检测换流站电压水平，当换流站电压水平低于系统安全值Us(如，0.9p.u.)时，换流站内无功补偿设备不切除；
2)当电压水平高于系统安全值Us时，换流站内无功补偿设备开始切除，每次切除无功补偿设备的量为：
Figure GDA0002747215030000024
3)重复检测，直到所有无功补偿设备切除。
本发明具有的有益效果如下：
本发明考虑直流闭锁后的无功补偿设备提供的过剩无功补偿，在直流系统闭锁后，利用站内无功补偿装置提供交流系统电压支撑，提高了交流系统的动态电压支撑能力。
附图说明
图1为本发明实施例中换流站无功补偿切除容量计算方法示意图；
图2为本发明实施例中换流站内无功补偿设备参与电网电压控制的逻辑示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
本实施例提供一种直流闭锁后换流站无功补偿装置参与电网电压控制的方法。受端系统发生短路故障后，系统电压恢复困难，发生直流闭锁故障。换流站内无功补偿设备参与受端系统电压控制，维持系统电压水平。
首先，根据直流系统短路比计算直流落点换流站处的系统等值电抗。设直流系统的额定传输功率为PN，换相电压为Uc，短路比为Scr，则系统等值电抗Xe为：
Figure GDA0002747215030000031
然后，如图1所示，根据换流站内无功补偿容量，计算换流站内无功与换流站电压的灵敏度。由于直流闭锁时，换流站处有功功率将为0，注入系统的无功功率为：
Figure GDA0002747215030000032
式中：C为换流站内的无功补偿装置的电容大小，ω0为系统工频。
因此，可以直接计算换流站内无功与换流站电压的灵敏度：
Figure GDA0002747215030000033
最后，根据当前换流站电压水平和灵敏度指标，确定换流站内无功补偿设备切除量。
如图2所示，当直流闭锁后，每隔ΔT时间检测换流站电压水平。当换流站电压水平低于系统安全值Us时(如，0.9p.u.)，换流站内无功补偿设备不切除。当检测到电压水平高于系统安全值Us时，换流站内无功补偿设备开始切除。每次切除无功补偿设备的量为：
Figure GDA0002747215030000041
重复该过程，直到所有无功补偿设备切除。站内无功设备参与电网电压控制过程结束。

Claims (2)

1.直流闭锁后换流站无功补偿装置参与电网电压控制的方法，其特征在于，包括：
步骤一，根据直流系统短路比计算直流落点换流站处的系统等值电抗；
步骤二，根据换流站内无功补偿容量，计算换流站内无功与换流站电压的灵敏度；
步骤三，根据当前换流站电压水平和灵敏度指标，确定换流站内无功补偿设备切除量；
步骤一的具体内容为：
设直流系统的额定传输功率为PN，换相电压为Uc，短路比为Scr，则系统等值电抗Xe为：
Figure FDA0002827236410000011
步骤三的具体内容为：
1)当直流闭锁，每隔ΔT时间检测换流站电压水平，当换流站电压水平低于系统安全值Us时，换流站内无功补偿设备不切除；
2)当电压水平高于系统安全值Us时，换流站内无功补偿设备开始切除，每次切除无功补偿设备的量为：
Figure FDA0002827236410000012
式中：C为换流站内的无功补偿装置的电容大小，ω0为系统工频；
3)重复检测，直到所有无功补偿设备切除。
2.根据权利要求1所述的直流闭锁后换流站无功补偿装置参与电网电压控制的方法，其特征在于，步骤二的具体内容为：
1)直流闭锁时，换流站处有功功率将为0，注入系统的无功功率QC为：
Figure FDA0002827236410000021
式中：C为换流站内的无功补偿装置的电容大小，ω0为系统工频；
2)计算换流站内无功与换流站电压的灵敏度：
Figure FDA0002827236410000022
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