CN115425698B - 一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法及其系统，包括以下步骤：获取总无功功率需求；设定第一单元和第二单元运行模式，并设置第一单元第一交流侧为主控单元；在所述主控单元输入无功功率指令；所述主控单元根据所述总无功功率和所述无功功率指令对第一单元第一交流测和第二单元第一交流测进行比例分配；分配完成后，第一单元第一交流测和第二单元第一交流测按照各自分配的无功功率指令进行功率调节，完成无功分配；本发明最大限度的利用柔直的无功输出能力，同时，通过合理的无功功率分配模式，方便运维人员执行。

Description

一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法及其系统
技术领域
本发明涉及柔性直流输电系统的研究领域，特别涉及一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法及其系统。
背景技术
性直流输电系统采用电压源型换流器，可以独立、快速控制系统的有功功率和无功功率，从而提高系统的稳定性，抑制系统频率和电压的波动，提高交流系统的稳态性能。随着柔性直流输电技术的发展，柔性直流输电系统越来越多的被用于新能源并网、城市供电、海岛孤岛供电、电网互联等场合。
对于采用对称单极双单元拓扑的柔性直流输电工程，考虑换流阀的过流能力，在输出有功的同时，其输出无功能力往往受限，尤其是不同的运行模式，无功输出能力往往不同。
对于柔性直流输电系统来说，一般具备HVDC或者STATCOM运行模式，STATCOM运行模式由于不传输有功，因而其无功输出能力大于HVDC。对于对称单极双单元拓扑的柔性直流输电系统，当一个单元的一个阀组检修时，另一个单元HVDC运行。此时，若交流电网需要较大的无功，则由于仅一个单元运行，柔直系统提供无功能力有限，不能充分应用整个柔直系统的能力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法及其系统，最大限度的利用柔直的无功输出能力，同时，通过合理的无功功率分配模式，方便运维人员执行。
本发明的第一目的在于提供一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法。
本发明的另一目的在于提供一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配系统。
本发明的第一目的通过以下的技术方案实现：
一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法，包括以下步骤：
获取总无功功率需求；
设定第一单元和第二单元运行模式，并设置第一单元第一交流侧为主控单元；
在所述主控单元输入无功功率指令；
所述主控单元根据所述总无功功率和所述无功功率指令对第一单元第一交流测和第二单元第一交流测进行比例分配；
分配完成后，第一单元第一交流测和第二单元第一交流测按照各自分配的无功功率指令进行功率调节，完成无功分配。
本发明的第二目的通过以下技术方案实现：
一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配系统，包括：第一单元、第二单元；
所述第一单元包括相连接的第一单元第一交流侧、第一单元第二交流侧；所述第一单元第一交流侧包括相连接的第一单元第一交流侧换流变、第一单元第一交流侧换流阀；所述第一单元第二交流侧包括相连接的第一单元第二交流侧换流变、第一单元第二交流侧换流阀；所述第一单元第一交流侧换流阀与第一单元第二交流侧换流阀相连接；
所述第二单元包括相连接的第二单元第一交流侧、第一单元第二交流侧；所述第二单元第一交流侧包括相连接的第二单元第一交流侧换流变、第二单元第一交流侧换流阀；所述第二单元第二交流侧包括相连接的第二单元第二交流侧换流变、第二单元第二交流侧换流阀；所述第二单元第一交流侧换流阀与第二单元第二交流侧换流阀相连接；
所述第一单元第一交流侧换流变与第二单元第一交流侧换流变相连接；所述第一单元第二交流侧换流变与第二单元第二交流侧换流变相连接。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明通过合理运行模式设计，可以最大限度的利用柔直的无功输出能力，同时，通过合理的无功功率分配模式，方便运维人员执行。
附图说明
图1为本发明所述一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法流程图；
图2为本发明所述一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配系统结构图；
附图中，S11-第一单元第一交流侧、S21-第一单元第二交流侧，S12-第二单元第一交流侧、S22-第一单元第二交流侧。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法，包括以下步骤：
获取总无功功率需求；
设定第一单元和第二单元运行模式，并设置第一单元第一交流侧为主控单元；
在所述主控单元输入无功功率指令；
所述主控单元根据所述总无功功率和所述无功功率指令对第一单元第一交流测和第二单元第一交流测进行比例分配；
分配完成后，第一单元第一交流测和第二单元第一交流测按照各自分配的无功功率指令进行功率调节，完成无功分配。
进一步地，所述设定第一单元和第二单元运行模式，具体为：
设定第一单元工作于HVDC运行模式，第二单元第二交流侧检修，第二单元第一交流侧工作于STATCOM模式。
进一步地，所述设置第一单元第一交流侧为主控单元，还包括：设定第一单元第一交流侧为HVDC运行模式。
进一步地，所述无功功率指令Qorder，具体为：运维人员在主控单元输入的无功功率指令值。
进一步地，所述无功功率指令进行比例分配，具体为：
所述主控单元根据所述无功功率指令以及额定无功功率比例对第一单元第一交流测和第二单元第一交流测进行比例分配。
进一步地，比例分配方法，具体如下：
设定第一单元第一交流侧额定无功功率为Q11，第二单元第一交流侧额定无功功率为Q12，则：
第一单元第一交流侧无功分配比例系数为：
第二单元第一交流侧无功分配比例系数为：
实施例2：
一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法，包括以下步骤：
获取总无功功率需求；
设定第一单元和第二单元运行模式，并设置第一单元第一交流侧为主控单元；
在所述主控单元输入无功功率指令；
所述主控单元根据所述总无功功率和所述无功功率指令对第一单元第一交流测和第二单元第一交流测进行比例分配；
分配完成后，第一单元第一交流测和第二单元第一交流测按照各自分配的无功功率指令进行功率调节，完成无功分配。
进一步地，所述设定第一单元和第二单元运行模式，具体为：
设定第一单元工作于HVDC运行模式，第二单元第二交流侧检修，第二单元第一交流侧工作于STATCOM模式。
进一步地，所述设置第一单元第一交流侧为主控单元，还包括：设定第一单元第一交流侧为HVDC运行模式。
进一步地，所述无功功率指令Qorder，具体为：运维人员在主控单元输入的无功功率指令值。
进一步地，所述无功率指令进行比例分配，具体为：
所述主控单元根据所述无功功率指令以及额定无功功率比例对第一单元第一交流测和第二单元第一交流测进行比例分配。
进一步地，所述比例分配方法，具体如下：
设定第二单元第一交流侧工作于STATCOM模式的额定无功功率Q12大于第一单元第一交流侧工作于HVDC运行模式的额定无功功率Q11；
若无功功率指令|Qorder|＞2Q11，则第一单元第一交流侧执行的无功功率为Q11，第二单元第一交流侧执行的无功功率为|Qorder|-Q11；
若无功功率指令|Qorder|≤2Q11，则第一单元第一交流侧和第二单元第一交流侧的无功功率指令为0.5Qorder。
实施例3：
如图2所示，一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配系统，包括：第一单元、第二单元；
所述第一单元包括相连接的第一单元第一交流侧S11、第一单元第二交流侧S21；所述第一单元第一交流侧S11包括相连接的第一单元第一交流侧换流变、第一单元第一交流侧换流阀；所述第一单元第二交流侧S21包括相连接的第一单元第二交流侧换流变、第一单元第二交流侧换流阀；所述第一单元第一交流侧换流阀与第一单元第二交流侧换流阀相连接；
所述第二单元包括相连接的第二单元第一交流侧S12、第一单元第二交流侧S22；所述第二单元第一交流侧S12包括相连接的第二单元第一交流侧换流变、第二单元第一交流侧换流阀；所述第二单元第二交流侧S22包括相连接的第二单元第二交流侧换流变、第二单元第二交流侧换流阀；所述第二单元第一交流侧换流阀与第二单元第二交流侧换流阀相连接；
所述第一单元第一交流侧换流变与第二单元第一交流侧换流变相连接；所述第一单元第二交流侧换流变与第二单元第二交流侧换流变相连接。
具体地，第一单元第一交流侧为主控单元，用于根据所述无功功率指令以及额定无功功率比例对第一单元第一交流测和第二单元第一交流测进行比例分配。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取总无功功率需求；
设定第一单元和第二单元运行模式，并设置第一单元第一交流侧为主控单元；
在所述主控单元输入无功功率指令；
所述主控单元根据所述总无功功率和所述无功功率指令对第一单元第一交流侧和第二单元第一交流侧进行比例分配；
分配完成后，第一单元第一交流侧和第二单元第一交流侧按照各自分配的无功功率指令进行功率调节，完成无功分配；
所述无功功率指令进行比例分配，具体为：
所述主控单元根据所述无功功率指令以及额定无功功率比例对第一单元第一交流侧和第二单元第一交流侧进行比例分配；
比例分配方法，具体如下：
设定第一单元第一交流侧额定无功功率为Q11，第二单元第一交流侧额定无功功率为Q12，则：
第一单元第一交流侧无功分配比例系数为：
第二单元第一交流侧无功分配比例系数为：
比例分配方法，具体如下：
设定第二单元第一交流侧工作于STATCOM模式的额定无功功率Q12大于第一单元第一交流侧工作于HVDC运行模式的额定无功功率Q11；
若无功功率指令Qorder＞2Q11，则第一单元第一交流侧执行的无功功率为Q11，第二单元第一交流侧执行的无功功率为Qorder-Q11；
若无功功率指令Qorder≤2Q11，则第一单元第一交流侧和第二单元第一交流侧的无功功率指令为0.5Qorder。
2.根据权利要求1所述的一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法，其特征在于，所述设定第一单元和第二单元运行模式，具体为：
设定第一单元工作于HVDC运行模式，第二单元第二交流侧检修，第二单元第一交流侧工作于STATCOM模式。
3.根据权利要求1所述的一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法，其特征在于，所述设置第一单元第一交流侧为主控单元，还包括：设定第一单元第一交流侧为HVDC运行模式。
4.根据权利要求1所述的一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法，其特征在于，所述无功功率指令，具体为：运维人员在主控单元输入的无功功率指令值。
5.基于权利要求1所述的一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法的无功功率分配系统，其特征在于，包括：第一单元、第二单元；
所述第一单元包括相连接的第一单元第一交流侧、第一单元第二交流侧；所述第一单元第一交流侧包括相连接的第一单元第一交流侧换流变、第一单元第一交流侧换流阀；所述第一单元第二交流侧包括相连接的第一单元第二交流侧换流变、第一单元第二交流侧换流阀；所述第一单元第一交流侧换流阀与第一单元第二交流侧换流阀相连接；
所述第二单元包括相连接的第二单元第一交流侧、第二单元第二交流侧；所述第二单元第一交流侧包括相连接的第二单元第一交流侧换流变、第二单元第一交流侧换流阀；所述第二单元第二交流侧包括相连接的第二单元第二交流侧换流变、第二单元第二交流侧换流阀；所述第二单元第一交流侧换流阀与第二单元第二交流侧换流阀相连接；
所述第一单元第一交流侧换流变与第二单元第一交流侧换流变相连接；所述第一单元第二交流侧换流变与第二单元第二交流侧换流变相连接。
6.根据权利要求5所述的一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法的无功功率分配系统，其特征在于，第一单元第一交流侧为主控单元。
7.根据权利要求6所述的一种柔性直流输电的混合控制下的无功分配方法的无功功率分配系统，其特征在于，所述主控单元用于根据所述无功功率指令以及额定无功功率比例对第一单元第一交流测和第二单元第一交流测进行比例分配。
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