与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法、系统及介质
专利汇可以提供与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法、系统及介质专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种与特高压直流换流站无功 电压 控制相协调的调相机定电压控制方法、系统及介质，本发明包括在直流控制保护发出投 滤波器 组或电容器组指令后执行的下述步骤：计算一个小组 滤波器组 /电容器组组投入后预估目标电压与初始电压目标的偏差；延时 指定 时间后根据预估目标电压与初始电压目标的偏差修正调相机的电压控制目标，将调相机稳态无功输出调整到零或与零的差值小于预设 阈值 的指定数值。本发明不需改动现有直流控保内部控制逻辑，并能简化调相机控 制模 式由双环模式为单环控制模式，能够简单有效地协调控制调相机与由直流控制保护系统掌控的交流滤波器组、电容器及电抗器，充分发挥调相机的动态调节能 力 。，下面是与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法、系统及介质专利的具体信息内容。
1.一种与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法，其特征在于实施步骤包括：
1）检测直流控制保护系统发出的滤波器组、电容器组及电抗器组的投切指令；当检测到直流控制保护系统发出投滤波器组或电容器组指令时跳转执行步骤2）；
2）计算一个小组滤波器组/电容器组组投入后预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1；
3）延时指定时间以等待滤波器组/电容器组投入稳定后跳转执行下一步；
4）根据预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1修正调相机的电压控制目标Uref(i+1)，将调相机稳态无功输出调整到零或与零的差值小于预设阈值的指定数值。
2.根据权利要求1所述的与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法，其特征在于，步骤2）中预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1的计算函数表达式如下式所示：
ΔUc1=Ug+ΔU-U0
上式中，Ug为当前运行状态下的实际交流母线电压值，U0为直流控保系统设置的交流母线电压控制目标值，ΔU为根据滤波器组/电容器组投入及电抗器投入对应的无功变化量减去当前调相机稳态无功输出所对应的总的无功变化量ΔQ折算到交流母线的电压偏差。
3.根据权利要求2所述的与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法，其特征在于，电压偏差ΔU的计算函数表达式如下式所示：
ΔU=ΔQ/(Sd-∑Q)
上式中，ΔQ为根据滤波器组/电容器组投入及电抗器投切对应的无功变化量减去当前调相机稳态无功输出所对应的总的无功变化量，Sd为换流站交流母线的短路容量，∑Q为当前滤波器组含电抗器在内提供的总的无功，若无电抗器投切则在计算无功时将电抗器部分置零处理。
4.根据权利要求1所述的与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法，其特征在于，步骤4）修正调相机的电压控制目标Uref(i+1)的函数表达式如下式所示：
Uref(i+1) = Uref(i) +ΔUc1
上式中，Uref(i) 为调相机上一个周期的电压控制指令。
5.根据权利要求1所述的与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法，其特征在于，步骤4）还包括对电压控制目标Uref(i+1)进行的下述处理步骤：若电压控制目标Uref(i+1)大于直流运行交流母线电压上限值Umax，则设置电压控制目标Uref(i+1)的值为直流运行交流母线电压上限值Umax；若电压控制目标Uref(i+1)小于直流运行交流母线电压下限值Umin，则设置电压控制目标Uref(i+1)的值为直流运行交流母线电压下限值Umin。
6.根据权利要求1所述的与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法，其特征在于，步骤1）中还包括当检测到直流控制保护系统发出切滤波器组或电容器组指令时跳转执行步骤5）：
5）计算一个小组滤波器组/电容器组组切除后预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc2；
6）延时指定时间以等待滤波器组/电容器组切除稳定后跳转执行下一步；
7）根据预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc2修正调相机的电压控制目标Uref(i+1)，将调相机稳态无功输出调整到零或与零的差值小于预设阈值的指定数值。
7.根据权利要求6所述的与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法，其特征在于，步骤5）中预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1的计算函数表达式如下式所示：
ΔUc2= U0-(Ug-ΔU)
上式中，Ug为当前运行状态下的实际交流母线电压值，U0为直流控保系统设置的交流母线电压控制目标值，ΔU为根据滤波器组/电容器组切除及电抗器投切对应的无功变化量加上当前调相机的稳态无功输出的总的无功变化量ΔQ折算到交流母线的电压偏差。
8.根据权利要求7所述的与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法，其特征在于，电压偏差ΔU的计算函数表达式如下式所示：
ΔU=ΔQ/(Sd-∑Q)
上式中，ΔQ为根据滤波器组/电容器组切除及电抗器投切对应的无功变化量加上当前调相机的稳态无功输出的总的无功变化量，Sd为换流站交流母线的短路容量，∑Q为当前滤波器组含电抗器在内提供的总的无功，若无电抗器投切则在计算无功时将电抗器部分置零处理。
9.根据权利要求8所述的与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法，其特征在于，步骤7）修正调相机的电压控制目标Uref(i+1)的函数表达式如下式所示：
Uref(i+1) = Uref(i) -ΔUc1
上式中，Uref(i) 为调相机上一个周期的电压控制指令。
10.根据权利要求6所述的与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法，其特征在于，步骤7）还包括对电压控制目标Uref(i+1)进行的下述处理步骤：若电压控制目标Uref(i+1)大于直流运行交流母线电压上限值Umax，则设置电压控制目标Uref(i+1)的值为直流运行交流母线电压上限值Umax；若电压控制目标Uref(i+1)小于直流运行交流母线电压下限值Umin，则设置电压控制目标Uref(i+1)的值为直流运行交流母线电压下限值Umin。
11.根据权利要求1所述的与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法，其特征在于，步骤1）中还包括在没有检测到直流控制保护系统发出切滤波器组或电容器组指令时跳转执行下述步骤：检测是否存在发生交流系统故障导致的交流母线电压波动，当发生交流系统故障导致交流母线电压波动时，调相机维持当前电压控制目标不变，响应交流系统故障造成的电压波动，控制交流母线电压在指定范围内，且当交流系统故障扰动消除时控制交流母线电压恢复正常状态，调相机自动释放参与调整的无功输出、保持足够的动态备用。
12.一种与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制系统，其特征在于包括：
指令检测程序单元，用于检测直流控制保护系统发出的滤波器组、电容器组及电抗器组的投切指令；当检测到直流控制保护系统发出投滤波器组或电容器组指令时跳转执行偏差计算程序单元；
偏差计算程序单元，用于计算一个小组滤波器组/电容器组组投入后预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1；
延时程序单元，用于延时指定时间ΔT使得滤波器组/电容器组投入稳定；
电压控制目标修正程序单元，用于在滤波器组/电容器组投入稳定后根据预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1修正调相机的电压控制目标Uref(i+1)，将调相机稳态无功输出调整到零或与零的差值小于预设阈值的指定数值。
13.一种与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制系统，包括计算机设备，其特征在于，该计算机设备被编程或配置以执行权利要求1～11中任意一项所述与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法的步骤，或者该计算机设备的存储器上存储有被编程或配置以执行权利要求1～11中任意一项所述与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法的计算机程序。
14.一种特高压直流电压无功协调控制系统，包括计算机设备，其特征在于，该计算机设备被编程或配置以执行权利要求1～11中任意一项所述与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法的步骤，或者该计算机设备的存储器上存储有被编程或配置以执行权利要求1～11中任意一项所述与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法的计算机程序。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行权利要求1～11中任意一项所述与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控制方法的计算机程序。
与特高压直流换流站无功电压控制相协调的调相机定电压控
制方法、系统及介质
技术领域
背景技术
发明内容
1）检测直流控制保护系统发出的滤波器组、电容器组及电抗器组的投切指令；当检测到直流控制保护系统发出投滤波器组或电容器组指令时跳转执行步骤2）；
2）计算一个小组滤波器组/电容器组组投入后预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1；
3）延时指定时间以等待滤波器组/电容器组投入稳定后跳转执行下一步；
4）根据预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1修正调相机的电压控制目标Uref(i+1)，将调相机稳态无功输出调整到零或与零的差值小于预设阈值的指定数值。
上式中，Ug为当前运行状态下的实际交流母线电压值，U0为直流控保系统设置的交流母线电压控制目标值，ΔU为根据滤波器组/电容器组投入及电抗器投切对应的无功变化量减去调相机当前无功输出所对应的总的无功变化量ΔQ折算到交流母线的电压偏差。
上式中，ΔQ为根据滤波器组/电容器组投入及电抗器投切对应的无功变化量减去调相机当前无功输出所对应的总的无功变化量，Sd为换流站交流母线的短路容量，∑Q为当前滤波器组含电抗器在内提供的总的无功，若无电抗器投切则在计算无功时将电抗器部分置零处理。
上式中，Uref(i) 为调相机上一个周期的电压控制指令。
6）延时指定时间以等待滤波器组/电容器组切除稳定后跳转执行下一步；
7）根据预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc2修正调相机的电压控制目标Uref(i+1)，将调相机稳态无功输出调整到零或与零的差值小于预设阈值的指定数值。
上式中，Ug为当前运行状态下的实际交流母线电压值，U0为直流控保系统设置的交流母线电压控制目标值，ΔU为根据滤波器组/电容器组切除及电抗器投切对应的无功变化量加上当前调相机无功输出的总的无功变化量ΔQ折算到交流母线的电压偏差。
上式中，ΔQ为根据滤波器组/电容器组切除及电抗器投切对应的总的无功变化量加上当前调相机无功输出的总的无功变化量，Sd为换流站交流母线的短路容量，∑Q为当前滤波器组含电抗器在内提供的总的无功，若无电抗器投切则在计算无功时将电抗器部分置零处理。
上式中，Uref(i) 为调相机上一个周期的电压控制指令。
偏差计算程序单元，用于计算一个小组滤波器组/电容器组组投入后预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1；
延时程序单元，用于延时指定时间ΔT使得滤波器组/电容器组投入稳定；
电压控制目标修正程序单元，用于在滤波器组/电容器组投入稳定后根据预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1修正调相机的电压控制目标Uref(i+1)，将调相机稳态无功输出调整到零或与零的差值小于预设阈值的指定数值。
2、本发明可通过协控控制调相机的无功输出可以减小滤波器组/电容器组投切时的电压波动，减少电压冲击；
3、本发明提高了调相机对于交流系统故障扰动的灵敏度，能够实现调相机作为动态无功源兼顾抑制直流换相失败及交流系统故障支撑电压快速恢复；
4、本发明通过采取电压目标随电容器投切状态联动机制，实现了调相机保持足够动态无功备用抑制直流换相失败。
附图说明
具体实施方式
2）计算一个小组滤波器组/电容器组组投入后预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1；
3）延时指定时间ΔT以等待滤波器组/电容器组投入稳定后跳转执行下一步；
4）根据预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1修正调相机的电压控制目标Uref(i+1)，将调相机稳态无功输出调整到零或与零的差值小于预设阈值的指定数值。
上式中，Ug为当前运行状态下的实际交流母线电压值，U0为直流控保系统设置的交流母线电压控制目标值，ΔU为根据滤波器组/电容器组投入及电抗器投切对应的无功变化量减去当前调相机无功输出对应的总的无功变化量ΔQ折算到交流母线的电压偏差。本实施例中，电压偏差ΔU的计算函数表达式如下式所示：
ΔU=ΔQ/(Sd-∑Q)
上式中，ΔQ为根据滤波器组/电容器组投入及电抗器投切对应的无功变化量减去当前调相机无功输出对应的总的无功变化量，Sd为换流站交流母线的短路容量，∑Q为当前滤波器组含电抗器在内提供的总的无功，若无电抗器投切则在计算无功时将电抗器部分置零处理。
上式中，Uref(i) 为调相机上一个周期的电压控制指令。
6）延时指定时间ΔT以等待滤波器组/电容器组切除稳定后跳转执行下一步；
7）根据预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc2修正调相机的电压控制目标Uref(i+1)，将调相机稳态无功输出调整到零或与零的差值小于预设阈值的指定数值。
上式中，Ug为当前运行状态下的实际交流母线电压值，U0为直流控保系统设置的交流母线电压控制目标值，ΔU为根据滤波器组/电容器组切除及电抗器投切对应的无功变化量加上当前调相机无功输出所对应的总的无功变化量ΔQ折算到交流母线的电压偏差。本实施例中，电压偏差ΔU的计算函数表达式如下式所示：
ΔU=ΔQ/(Sd-∑Q)
上式中，ΔQ为根据滤波器组/电容器组切除及电抗器投切对应的无功变化量加上当前调相机无功输出多对应的总的无功变化量，Sd为换流站交流母线的短路容量，∑Q为当前滤波器组含电抗器在内提供的总的无功，若无电抗器投切则在计算无功时将电抗器部分置零处理。
上式中，Uref(i) 为调相机上一个周期的电压控制指令。
偏差计算程序单元，用于计算一个小组滤波器组/电容器组组投入后预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1；
延时程序单元，用于延时指定时间ΔT使得滤波器组/电容器组投入稳定；
电压控制目标修正程序单元，用于在滤波器组/电容器组投入稳定后根据预估目标电压与初始电压目标的偏差ΔUc1修正调相机的电压控制目标Uref(i+1)，将调相机稳态无功输出调整到零或与零的差值小于预设阈值的指定数值。
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