CN111711201A - 一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法及装置，该方法包括步骤：在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及无功投切策略表；同时输入高压直流输电系统的当前运行参数；计算换流站的实际无功需求容量；获取换流站内当前各类无功控制设备的可调节容量；计算各类无功控制设备对应的容量差值；判断高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制；若是稳态调节控制，则按照第一控制策略进行调节；若是功率调节控制，则按照第二控制策略进行调节。本发明实现对高压直流换流站内配置的所有无功补偿装置的统一协调控制，实现了换流站交流母线电压的连续平滑调节。

Description

一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法及装置
技术领域
本发明涉及直流输电系统无功补偿技术领域，尤其涉及一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法及装置。
背景技术
高压直流输电系统运行需要消耗大量无功，并且换流器具有非线性特性，为此高压直流输电系统换流站配置了相应的交流滤波器和电容器组。高压直流输电系统为了安全运行，一般配置有无功控制功能，统一管理交流滤波器和电容器组。但是根据系统需求，换流站往往还配置有其他一种或多种无功补偿设备(连续或离散装置)，例如：STATCOM、SVC、低压电容器、低压电抗器等，另外高压直流输电系统自身还具备低负荷无功优化功能(LLPRO-HVDC)可以用于无功调节。
但目前高压直流输电系统的无功控制功能仅控制了站内部分无功设备(交流滤波器和电容器组)，没有实现对换流站内所有无功补偿装置的自动统一控制，不能满足实际电网对电压无功的连续平滑调节要求，无法适应高压直流输电工程交流系统电压无功波动较大这一特点。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法及装置，采用联合统一控制方式，实现对高压直流换流站内配置的所有无功补偿装置的统一协调控制，实现了换流站交流母线电压的连续平滑调节，降低了电压波动。
为实现上述目的，本发明一实施例提供了一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法，包括以下步骤：
在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及所述高压直流输电系统的无功投切策略表；
在所述无功协调控制系统中输入所述高压直流输电系统的当前运行方式、当前直流输送功率、目标直流输送功率参考值和直流输送功率变化率；
计算所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量；
获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备的可调节容量；
根据所述换流站的实际无功需求容量和各类所述无功控制设备的额定容量，得到各类所述无功控制设备对应的容量差值；
根据所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式，确定所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制；
当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，则按照预设的第一控制策略进行调节；
当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，则按照预设的第二控制策略进行调节。
优选地，所述在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及所述高压直流输电系统的无功投切策略表，具体包括：
在所述高压直流输电系统的所述无功协调控制系统中输入换流站内配置的交流滤波器的配置信息、连续可调节无功补偿装置的配置信息和离散无功补偿装置的配置信息；
在所述无功协调控制系统中建立所述连续可调节无功补偿装置的参数模型和所述离散无功补偿装置的参数模型，输入所述交流滤波器的滤波类型和额定容量、所述连续可调节无功补偿装置的无功调节范围和所述离散无功补偿装置的额定容量；
在所述无功协调控制系统中设置各类所述无功控制设备的投入优先级、切除优先级以及是否允许投入。
优选地，所述连续可调节无功补偿装置包括STATCOM无功补偿装置和SVC无功补偿装置，所述离散无功补偿装置包括低压电容器和低压电抗器。
优选地，所述计算所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量，具体包括：
获取所述换流站各交流进出线与所述高压直流输电系统的交换无功值；
获取所述换流站内各个所述交流滤波器消耗的消耗无功值；
获取当前运行方式下直流功率因谐波性能要求投入的交流滤波器无功值；
获取所述STATCOM无功补偿装置输出的第一无功值；
获取所述SVC无功补偿装置输出的第二无功值；
获取所述低压电容器输出的第三无功值；
获取所述低压电抗器输出的第四无功值；
根据所述交换无功值、所述消耗无功值、所述交流滤波器无功值、所述第一无功值、所述第二无功值、所述第三无功值和所述第四无功值，得到所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量。
优选地，所述获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备的可调节容量，具体包括：
获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备对应的配置容量和已投入容量；
根据所述配置容量和对应的所述已投入容量之差，得到对应的所述无功控制设备的可调节容量。
优选地，所述根据所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式，确定所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制，具体包括：
若所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式不是人为设定的直流功率调节，则所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制；
若所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式是人为设定的直流功率调节，则所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制。
优选地，所述当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，则按照预设的第一控制策略进行调节，具体包括：
当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，根据所述换流站的实时电压值和电压限值，确定当前电压的调节方向；
若需要升高电压时，根据各类所述无功控制设备对应的容量差值，按照设置的各类所述无功控制设备的投入优先级，在已投入的各类所述无功控制设备的列表中依次选择需要切除的感性无功补偿装置和投入的容性无功补偿装置，同时禁止所述连续可调节无功补偿装置的无功输出，并将所述连续可调节无功补偿装置投入容性无功，直至所述连续可调节无功补偿装置达到其容性无功额定值和所述换流站的交流电压达到所述电压限值；
若需要降低电压时，根据各类所述无功控制设备对应的容量差值，按照设置的各类所述无功控制设备的切除优先级，在已投入的各类所述无功控制设备的列表中依次选择需要切除的容性无功补偿装置，同时禁止所述连续可调节无功补偿装置的无功输出，并将所述连续可调节无功补偿装置投入感性无功，直至所述连续可调节无功补偿装置达到其感性无功额定值和所述换流站的交流电压达到所述电压限值。
优选地，所述当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，则按照预设的第二控制策略进行调节，具体包括：
当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，将所述换流站内的所述连续可调节无功补偿装置和所述离散无功补偿装置设置为保留当前状态；
所述换流站根据所述高压直流输电系统的当前运行方式，按照所述高压直流输电系统的无功投切策略表对站内的所述交流滤波器进行控制；
当直流输送功率达到所述目标直流输送功率参考值后，按照预设的第一控制策略继续进行调节；
若在功率调节过程中，出现站内已无可用的所述交流滤波器时，按照预设的第一控制策略继续进行调节。
本发明另一实施例提供了一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制装置，所述装置包括：
配置模块，用于在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及所述高压直流输电系统的无功投切策略表；
输入模块，用于在所述无功协调控制系统中输入所述高压直流输电系统的当前运行方式、当前直流输送功率、目标直流输送功率参考值和直流输送功率变化率；
实际无功容量获取模块，用于计算所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量；
可调节容量获取模块，用于获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备的可调节容量；
容量差值获取模块，用于根据所述换流站的实际无功需求容量和各类所述无功控制设备的额定容量，得到各类所述无功控制设备对应的容量差值；
判断模块，用于根据所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式，确定所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制；
第一调节模块，用于当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，则按照预设的第一控制策略进行调节；
第二调节模块，用于当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，则按照预设的第二控制策略进行调节。
本发明还有一实施例提供了一种使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法。
与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法及装置，通过将换流站内的所有的无功补偿设备的信息添加到无功控制系统中，实现对高压直流换流站内配置的所有无功补偿装置的统一协调控制，实现了实际电网对电压无功的连续平滑调节要求，降低了电压波动，提高了电压稳定性和可靠性。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制装置的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的一种使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明一实施例提供的一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的流程示意图，所述方法包括步骤S1至步骤S8：
S1、在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及所述高压直流输电系统的无功投切策略表；
S2、在所述无功协调控制系统中输入所述高压直流输电系统的当前运行方式、当前直流输送功率、目标直流输送功率参考值和直流输送功率变化率；
S3、计算所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量；
S4、获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备的可调节容量；
S5、根据所述换流站的实际无功需求容量和各类所述无功控制设备的额定容量，得到各类所述无功控制设备对应的容量差值；
S6、根据所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式，确定所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制；
S7、当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，则按照预设的第一控制策略进行调节；
S8、当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，则按照预设的第二控制策略进行调节。
具体地，在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及高压直流输电系统的无功投切策略表。为了达到对站内的无功补偿装置统一控制，需要将站内所有的无功补偿设备的信息和参数添加到无功协调控制系统中，以统一协调控制。
在无功协调控制系统中输入高压直流输电系统的当前运行方式、当前直流输送功率、目标直流输送功率参考值和直流输送功率变化率，通过这些输入信息，了解高压直流输电系统当前的运行状态，选择更适合当前运行状态的无功补偿方式。
根据换流站的无功需求以及站内各类无功控制设备的输出无功值，计算高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量。
获取换流站内当前各类无功控制设备的可调节容量，有了各类无功控制设备的可调节容量后，就可以结合无功投切策略表知道各类无功控制设备的的优先投切级。
根据换流站的实际无功需求容量和各类无功控制设备的额定容量，得到各类无功控制设备对应的容量差值，即容量差值为换流站的实际无功需求容量减去对应的无功控制设备的额定容量之差。根据容量差值，可以进行对应的无功控制设备的投切。
根据高压直流输电系统的当前直流功率调节方式，确定高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制；其中，稳态调节控制又称无直流功率调节，功率调节控制又称有直流功率调节。
当高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，则按照预设的第一控制策略进行调节；当高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，则按照预设的第二控制策略进行调节。第一控制策略和第二控制策略已根据需要添加在无功协调控制系统中。
本发明实施例1提供的一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法，通过将换流站内的所有的无功补偿设备的信息添加到无功控制系统中，实现对高压直流换流站内配置的所有无功补偿装置的统一协调控制，实现了实际电网对电压无功的连续平滑调节要求，降低了电压波动，提高了电压稳定性和可靠性。
作为上述方案的改进，所述在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及所述高压直流输电系统的无功投切策略表，具体包括：
在所述高压直流输电系统的所述无功协调控制系统中输入换流站内配置的交流滤波器的配置信息、连续可调节无功补偿装置的配置信息和离散无功补偿装置的配置信息；
在所述无功协调控制系统中建立所述连续可调节无功补偿装置的参数模型和所述离散无功补偿装置的参数模型，输入所述交流滤波器的滤波类型和额定容量、所述连续可调节无功补偿装置的无功调节范围和所述离散无功补偿装置的额定容量；
在所述无功协调控制系统中设置各类所述无功控制设备的投入优先级、切除优先级以及是否允许投入。
具体地，在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的交流滤波器的配置信息、连续可调节无功补偿装置的配置信息和离散无功补偿装置的配置信息。为了方便表达，交流滤波器简称ACF。
在无功协调控制系统中建立连续可调节无功补偿装置的参数模型和离散无功补偿装置的参数模型，输入交流滤波器ACF的滤波类型和额定容量、连续可调节无功补偿装置的无功调节范围和离散无功补偿装置的额定容量，从而无功协调控制系统可以掌握各类无功补偿设备的额定容量。
在无功协调控制系统中设置各类无功控制设备的投入优先级、切除优先级以及是否允许投入，这些设置内容可以根据实际运行经验进行确定。
作为上述方案的改进，所述连续可调节无功补偿装置包括STATCOM无功补偿装置和SVC无功补偿装置，所述离散无功补偿装置包括低压电容器和低压电抗器。
具体地，连续可调节无功补偿装置包括STATCOM无功补偿装置和SVC无功补偿装置，离散无功补偿装置包括低压电容器和低压电抗器。STATCOM无功补偿装置又称静止同步补偿器。除了列举的几种无功补偿设备外，还可以是其他有相同特性的无功补偿设备，例如，离散无功补偿装置还包括高压电容器。
作为上述方案的改进，所述计算所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量，具体包括：
获取所述换流站各交流进出线与所述高压直流输电系统的交换无功值；
获取所述换流站内各个所述交流滤波器消耗的消耗无功值；
获取当前运行方式下直流功率因谐波性能要求投入的交流滤波器无功值；
获取所述STATCOM无功补偿装置输出的第一无功值；
获取所述SVC无功补偿装置输出的第二无功值；
获取所述低压电容器输出的第三无功值；
获取所述低压电抗器输出的第四无功值；
根据所述交换无功值、所述消耗无功值、所述交流滤波器无功值、所述第一无功值、所述第二无功值、所述第三无功值和所述第四无功值，得到所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量。
具体地，获取换流站各交流进出线与高压直流输电系统的交换无功值，用Qsys表示。一般地，换流站各交流进出线为500kV。
获取换流站内各个交流滤波器消耗的消耗无功值，用Qhvdc表示。
获取当前运行方式下直流功率因谐波性能要求投入的交流滤波器无功值，用Qacf表示。
获取STATCOM无功补偿装置输出的第一无功值，用Qstatcom表示。
获取SVC无功补偿装置输出的第二无功值，用Qsvc表示。
获取低压电容器输出的第三无功值，用Qlvc表示。
获取低压电抗器输出的第四无功值，用Qlvr表示。
根据交换无功值、消耗无功值、交流滤波器无功值、第一无功值、第二无功值、第三无功值和第四无功值，得到高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量，若实际无功需求容量用Qrep表示，则计算公式为Qrep＝Qsys+Qhvdc－Qacf－Qstatcom－Qsvc－Qlvc+Qlvr。
作为上述方案的改进，所述获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备的可调节容量，具体包括：
获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备对应的配置容量和已投入容量；
根据所述配置容量和对应的所述已投入容量之差，得到对应的所述无功控制设备的可调节容量。
具体地，获取换流站内当前各类无功控制设备对应的配置容量和已投入容量；根据配置容量和对应的已投入容量之差，得到对应的无功控制设备的可调节容量。
为了方便表达，交流滤波器对应的可调节容量用Qacf_rev表示，STATCOM无功补偿装置对应的可调节容量用Qstatcom_rev表示，SVC无功补偿装置对应的可调节容量用Qsvc_rev表示，低压电容器对应的可调节容量用Qlvc_rev表示，低压电抗器对应的可调节容量用Qlvr_rev表示。
作为上述方案的改进，所述根据所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式，确定所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制，具体包括：
若所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式不是人为设定的直流功率调节，则所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制；
若所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式是人为设定的直流功率调节，则所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制。
具体地，若高压直流输电系统的当前直流功率调节方式不是人为设定的直流功率调节，则高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制；若高压直流输电系统的当前直流功率调节方式是人为设定的直流功率调节，则高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制。或者观察当前有无直流功率调节，若无，属于稳态调节控制，若有，属于功率调节控制。
作为上述方案的改进，所述当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，则按照预设的第一控制策略进行调节，具体包括：
当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，根据所述换流站的实时电压值和电压限值，确定当前电压的调节方向；
若需要升高电压时，根据各类所述无功控制设备对应的容量差值，按照设置的各类所述无功控制设备的投入优先级，在已投入的各类所述无功控制设备的列表中依次选择需要切除的感性无功补偿装置和投入的容性无功补偿装置，同时禁止所述连续可调节无功补偿装置的无功输出，并将所述连续可调节无功补偿装置投入容性无功，直至所述连续可调节无功补偿装置达到其容性无功额定值和所述换流站的交流电压达到所述电压限值；
若需要降低电压时，根据各类所述无功控制设备对应的容量差值，按照设置的各类所述无功控制设备的切除优先级，在已投入的各类所述无功控制设备的列表中依次选择需要切除的容性无功补偿装置，同时禁止所述连续可调节无功补偿装置的无功输出，并将所述连续可调节无功补偿装置投入感性无功，直至所述连续可调节无功补偿装置达到其感性无功额定值和所述换流站的交流电压达到所述电压限值。
具体地，当高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，根据换流站的实时电压值和电压限值，确定当前电压的调节方向，若实时电压值小于电压限值，则需要升高电压，用Upositive表示，意思为正值；反之，需要降低电压，用Unegative表示，意思为负值。
若需要升高电压时，根据各类无功控制设备对应的容量差值，按照设置的各类无功控制设备的投入优先级，在已投入的各类无功控制设备的列表中依次选择需要切除的感性无功补偿装置和投入的容性无功补偿装置，同时禁止连续可调节无功补偿装置的无功输出，并将连续可调节无功补偿装置投入容性无功，直至连续可调节无功补偿装置达到其容性无功额定值和换流站的交流电压达到电压限值。其中，感性无功补偿装置指的是低压电抗器，容性无功补偿装置指的是交流滤波器、低压电容器和高压电容器，STATCOM无功补偿装置和SVC无功补偿装置既可以提供容性无功，也可以提供感性无功。
若需要降低电压时，根据各类无功控制设备对应的容量差值，按照设置的各类无功控制设备的切除优先级，在已投入的各类无功控制设备的列表中依次选择需要切除的容性无功补偿装置，同时禁止连续可调节无功补偿装置的无功输出，并将连续可调节无功补偿装置投入感性无功，直至连续可调节无功补偿装置达到其感性无功额定值和换流站的交流电压达到电压限值。
作为上述方案的改进，所述当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，则按照预设的第二控制策略进行调节，具体包括：
当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，将所述换流站内的所述连续可调节无功补偿装置和所述离散无功补偿装置设置为保留当前状态；
所述换流站根据所述高压直流输电系统的当前运行方式，按照所述高压直流输电系统的无功投切策略表对站内的所述交流滤波器进行控制；
当直流输送功率达到所述目标直流输送功率参考值后，按照预设的第一控制策略继续进行调节；
若在功率调节过程中，出现站内已无可用的所述交流滤波器时，按照预设的第一控制策略继续进行调节。
具体地，当高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，将换流站内的连续可调节无功补偿装置和离散无功补偿装置设置为保留当前状态，即不参与功率调节控制模式下的无功控制。连续可调节无功补偿装置包括STATCOM无功补偿装置和SVC无功补偿装置，离散无功补偿装置包括高压电容器、低压电容器和低压电抗器。
换流站根据高压直流输电系统的当前运行方式，按照高压直流输电系统的无功投切策略表对站内的交流滤波器ACF进行控制，对不同的ACF进行投切；
当直流输送功率达到目标直流输送功率参考值后，才允许将换流站内的连续可调节无功补偿装置和离散无功补偿装置加入调节控制，按照预设的第一控制策略继续进行调节，即进入稳态调节控制。
若在功率调节过程中，包括升降功率过程，出现站内已无可用的交流滤波器时，这种情况下，也允许将换流站内的连续可调节无功补偿装置和离散无功补偿装置加入调节控制，按照预设的第一控制策略继续进行调节，按照稳态调节进行控制。
参见图2，是本发明一实施例提供的一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制装置的结构示意图，所述装置包括：
配置模块11，用于在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及所述高压直流输电系统的无功投切策略表；
输入模块12，用于在所述无功协调控制系统中输入所述高压直流输电系统的当前运行方式、当前直流输送功率、目标直流输送功率参考值和直流输送功率变化率；
实际无功容量获取模块13，用于计算所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量；
可调节容量获取模块14，用于获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备的可调节容量；
容量差值获取模块15，用于根据所述换流站的实际无功需求容量和各类所述无功控制设备的额定容量，得到各类所述无功控制设备对应的容量差值；
判断模块16，用于根据所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式，确定所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制；
第一调节模块17，用于当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，则按照预设的第一控制策略进行调节；
第二调节模块18，用于当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，则按照预设的第二控制策略进行调节。
本发明实施例所提供的一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制装置能够实现上述任一实施例所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的所有流程，装置中的各个模块、单元的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。
参见图3，是本发明实施例提供的一种使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置的示意图，所述使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置包括处理器10、存储器20以及存储在所述存储器20中且被配置为由所述处理器10执行的计算机程序，所述处理器10执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器20中，并由处理器10执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法中的执行过程。例如，计算机程序可以被分割成配置模块、输入模块、实际无功容量获取模块、可调节容量获取模块、容量差值获取模块、判断模块、第一调节模块和第二调节模块，各模块具体功能如下：
配置模块11，用于在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及所述高压直流输电系统的无功投切策略表；
输入模块12，用于在所述无功协调控制系统中输入所述高压直流输电系统的当前运行方式、当前直流输送功率、目标直流输送功率参考值和直流输送功率变化率；
实际无功容量获取模块13，用于计算所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量；
可调节容量获取模块14，用于获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备的可调节容量；
容量差值获取模块15，用于根据所述换流站的实际无功需求容量和各类所述无功控制设备的额定容量，得到各类所述无功控制设备对应的容量差值；
判断模块16，用于根据所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式，确定所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制；
第一调节模块17，用于当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，则按照预设的第一控制策略进行调节；
第二调节模块18，用于当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，则按照预设的第二控制策略进行调节。
所述使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，示意图3仅仅是一种使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置的示例，并不构成对所述使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器10可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者处理器10也可以是任何常规的处理器等，处理器10是所述使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置的各个部分。
存储器20可用于存储所述计算机程序和/或模块，处理器10通过运行或执行存储在存储器20内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，实现所述使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置的各种功能。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据程序使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一实施例所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法。
综上，本发明实施例所提供的一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法及装置，采用联合统一控制方式，实现对高压直流换流站内配置的所有无功补偿装置的统一协调控制，实现了换流站交流母线电压的连续平滑调节，降低了电压波动，提高了电压稳定性和可靠性，调高电压质量，优化现有高压直流换流站的电压无功自动调节功能。而且本发明只利用原有的高压直流控制系统信息及通讯手段，具有成本低，效率高，收益大的优点，大大减轻了运维人员的工作量，在高压直流换流站应用前景大。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及所述高压直流输电系统的无功投切策略表；
在所述无功协调控制系统中输入所述高压直流输电系统的当前运行方式、当前直流输送功率、目标直流输送功率参考值和直流输送功率变化率；
计算所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量；
获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备的可调节容量；
根据所述换流站的实际无功需求容量和各类所述无功控制设备的额定容量，得到各类所述无功控制设备对应的容量差值；
根据所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式，确定所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制；
当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，则按照预设的第一控制策略进行调节；
当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，则按照预设的第二控制策略进行调节。
2.如权利要求1所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法，其特征在于，所述在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及所述高压直流输电系统的无功投切策略表，具体包括：
在所述高压直流输电系统的所述无功协调控制系统中输入换流站内配置的交流滤波器的配置信息、连续可调节无功补偿装置的配置信息和离散无功补偿装置的配置信息；
在所述无功协调控制系统中建立所述连续可调节无功补偿装置的参数模型和所述离散无功补偿装置的参数模型，输入所述交流滤波器的滤波类型和额定容量、所述连续可调节无功补偿装置的无功调节范围和所述离散无功补偿装置的额定容量；
在所述无功协调控制系统中设置各类所述无功控制设备的投入优先级、切除优先级以及是否允许投入。
3.如权利要求2所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法，其特征在于，所述连续可调节无功补偿装置包括STATCOM无功补偿装置和SVC无功补偿装置，所述离散无功补偿装置包括低压电容器和低压电抗器。
4.如权利要求3所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法，其特征在于，所述计算所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量，具体包括：
获取所述换流站各交流进出线与所述高压直流输电系统的交换无功值；
获取所述换流站内各个所述交流滤波器消耗的消耗无功值；
获取当前运行方式下直流功率因谐波性能要求投入的交流滤波器无功值；
获取所述STATCOM无功补偿装置输出的第一无功值；
获取所述SVC无功补偿装置输出的第二无功值；
获取所述低压电容器输出的第三无功值；
获取所述低压电抗器输出的第四无功值；
根据所述交换无功值、所述消耗无功值、所述交流滤波器无功值、所述第一无功值、所述第二无功值、所述第三无功值和所述第四无功值，得到所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量。
5.如权利要求1所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法，其特征在于，所述获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备的可调节容量，具体包括：
获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备对应的配置容量和已投入容量；
根据所述配置容量和对应的所述已投入容量之差，得到对应的所述无功控制设备的可调节容量。
6.如权利要求1所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法，其特征在于，所述根据所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式，确定所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制，具体包括：
若所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式不是人为设定的直流功率调节，则所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制；
若所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式是人为设定的直流功率调节，则所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制。
7.如权利要求2所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法，其特征在于，所述当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，则按照预设的第一控制策略进行调节，具体包括：
当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，根据所述换流站的实时电压值和电压限值，确定当前电压的调节方向；
若需要升高电压时，根据各类所述无功控制设备对应的容量差值，按照设置的各类所述无功控制设备的投入优先级，在已投入的各类所述无功控制设备的列表中依次选择需要切除的感性无功补偿装置和投入的容性无功补偿装置，同时禁止所述连续可调节无功补偿装置的无功输出，并将所述连续可调节无功补偿装置投入容性无功，直至所述连续可调节无功补偿装置达到其容性无功额定值和所述换流站的交流电压达到所述电压限值；
若需要降低电压时，根据各类所述无功控制设备对应的容量差值，按照设置的各类所述无功控制设备的切除优先级，在已投入的各类所述无功控制设备的列表中依次选择需要切除的容性无功补偿装置，同时禁止所述连续可调节无功补偿装置的无功输出，并将所述连续可调节无功补偿装置投入感性无功，直至所述连续可调节无功补偿装置达到其感性无功额定值和所述换流站的交流电压达到所述电压限值。
8.如权利要求7所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法，其特征在于，所述当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，则按照预设的第二控制策略进行调节，具体包括：
当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，将所述换流站内的所述连续可调节无功补偿装置和所述离散无功补偿装置设置为保留当前状态；
所述换流站根据所述高压直流输电系统的当前运行方式，按照所述高压直流输电系统的无功投切策略表对站内的所述交流滤波器进行控制；
当直流输送功率达到所述目标直流输送功率参考值后，按照预设的第一控制策略继续进行调节；
若在功率调节过程中，出现站内已无可用的所述交流滤波器时，按照预设的第一控制策略继续进行调节。
9.一种直流输电系统无功补偿装置的协调控制装置，其特征在于，包括：
配置模块，用于在高压直流输电系统的无功协调控制系统中输入换流站内配置的无功控制设备的信息和参数以及所述高压直流输电系统的无功投切策略表；
输入模块，用于在所述无功协调控制系统中输入所述高压直流输电系统的当前运行方式、当前直流输送功率、目标直流输送功率参考值和直流输送功率变化率；
实际无功容量获取模块，用于计算所述高压直流输电系统的换流站的实际无功需求容量；
可调节容量获取模块，用于获取所述换流站内当前各类所述无功控制设备的可调节容量；
容量差值获取模块，用于根据所述换流站的实际无功需求容量和各类所述无功控制设备的额定容量，得到各类所述无功控制设备对应的容量差值；
判断模块，用于根据所述高压直流输电系统的当前直流功率调节方式，确定所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制还是功率调节控制；
第一调节模块，用于当所述高压直流输电系统的无功控制是稳态调节控制，则按照预设的第一控制策略进行调节；
第二调节模块，用于当所述高压直流输电系统的无功控制是功率调节控制，则按照预设的第二控制策略进行调节。
10.一种使用直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法的装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的直流输电系统无功补偿装置的协调控制方法。
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