调相机与特高压直流换流站交流滤波器的协调控制策略
发布时间：2020-12-22 23:43
在特高压直流换流站配置同步调相机可以给交流电网提供动态支撑、提高系统稳定性,但当前调相机与换流站交流滤波器均为单独控制,两者之间缺乏合理的协调配合。针对此问题,考虑调相机与换流站交流滤波器现有的控制策略及特性,提出一种稳态无功功率协调控制策略。于两者控制系统之间实现数据交互,在确保不影响调相机对交流电网动态支撑作用的前提下,直流控制系统调用调相机稳态无功容量的一部分,与换流站交流滤波器配合进行无功功率平衡控制,充分发挥了调相机的无功补偿作用。最后,通过仿真验证了该策略的有效性。
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020年07期 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
无功功率协调控制策略框图
300Mvar。基于RTDS实时数字仿真平台建立扎青直流工程的仿真模型，并在模型中添加调相机控制模块。3.1无功功率平衡控制实验无功功率平衡控制实验用于验证稳态工况下协调控制策略是否正确有效。以提升功率过程中扎鲁特站无功功率平衡控制实验为例说明。设置实验条件为功率正送模式，扎鲁特站接入调相机，无功控制自动模式，直流输电控制系统送出的调相机无功出力调制量的限制范围为(0Mvar,80Mvar)。直流系统双极四换流器解锁并将直流功率稳定在5300MW，将直流功率以600MW/min的速率升至5800MW/min。图2为该实验过程录波波形。波形图中，PactSA为扎鲁特侧交流电网有功功率，QexSA为扎鲁特侧交流电网无功功率，QrefA为扎鲁特站直流控制系统送出的调相机无功出力调制量，QTXJ5A为扎鲁特站调相机稳态无功出力，FLTAW1#0-FLTAW2#9为扎鲁特站20组交流滤波器的投入状态。图2无功功率平衡控制实验波形Fig.2Experimentalwaveformofreactivepowerbalancecontrol由图2可以看出：在直流功率上升过程中，扎鲁特站流入交流电网的无功功率逐渐下降。在下降到槛值之前，直流控制系统发出的调相机无功出力调制量保持为0Mvar；当流入交流电网的无功降到槛值后，无功出力调制量由0Mvar平滑升至80Mvar，调相机介入无功调节，随之发出对应的无功出力，期间流入交流电网的无功维持在槛值不变；当调相机无功出力达到上限后，流入交流电网的无功重新开始逐渐下跌。由于调相机参与无功调节并提供了
验证交流系统故障前有不同稳态无功出力的调相机对交流电网的动态支撑作用有何种影响。以扎鲁特站交流系统发生瞬时三相短路接地故障实验为例说明。设置实验条件为功率正送模式，扎鲁特站接入两台调相机。双极四换流器解锁并将直流功率稳定在10000MW，调节两台调相机稳态无功出力各为0Mvar；在RTDS模拟扎鲁特站交流母线三相短路接地故障100ms，接地电抗值为0.001H。系统稳定后调节两台调相机稳态无功出力各为50Mvar；再次在RTDS模拟扎鲁特站交流母线三相短路接地故障100ms，接地电抗值为0.001H。图3、图4为该实验过程录波波形。波形图中，PactSA为扎鲁特侧交流电网有功功率，S1)UALA11、S1)UBLA11、S1)UCLA11为扎鲁特站交流电网三相电压，UacApu为扎鲁特站交流电压有效值的标幺值，QTXJ1Aflt、QTXJ2Aflt为扎鲁特站两台调相机实际无功出力。由图3和图4对比可以看出：换流站交流母线发生瞬时三相短路接地故障时，交流电压急剧跌落。在调相机具有不同初始无功出力的情况下，故障期间交流电压的波动幅值基本相同；调相机提供的暂图3接入调相机的换流站交流系统故障实验波形–0MvarFig.3ExperimentalwaveformofACsystemfaultinconverterstationconnectedwithsynchronouscondenser–0Mvar图4接入调相机的换流站交流系统故障实验波形–50MvarFig.4ExperimentalwaveformofACsystemfaultinconverterstationconnectedwithsynchronouscondenser–50Mvar态无功出力变化量也大致相同，均能够在交流故障期间起到动态支撑交流电压的作用。3.3接入调相机的换流站直流系统故障实验接入调相机的换流站直流系统故障实验用于验证直流系统故障前有稳态无功出力的调相机对直流保护系统的正确动作有何种
【参考文献】：
期刊论文
[1]提高弱送端电网暂态电压稳定水平的调相机优化配置研究[J]. 常海军,霍超,刘福锁,柯贤波,侯玉强,牛拴保,王超. 电力系统保护与控制. 2019(06)
[2]新一代调相机保护配置及运行方式研究[J]. 罗军,闾昊辉,王天一,熊富强,张超峰. 河北电力技术. 2019(01)
[3]新型同步调相机动态无功特性分析研究[J]. 张彦凯,魏久升,史玉杰. 信息技术与网络安全. 2019(01)
[4]用于直流换流站动态无功补偿的调相机与SVC运行特性对比[J]. 许国瑞,范士雄,罗超龙,韩巍. 华北电力大学学报(自然科学版). 2019(01)
[5]抑制直流连续换相失败的调相机紧急控制[J]. 李兆伟,吴雪莲,曹路,侯玉强,李威,罗剑波,刘福锁,方勇杰. 电力系统自动化. 2018(22)
[6]新一代调相机与电力电子无功补偿装置在特高压交直流电网中应用的比较[J]. 金一丁,于钊,李明节,蒋维勇. 电网技术. 2018(07)
[7]大直流弱送端系统的调相机关键参数及无功策略优化方案研究[J]. 赵琪龙. 长春工程学院学报(自然科学版). 2018(01)
[8]大型调相机励磁与无功电压协调控制策略探讨[J]. 吴跨宇,房乐,卢岑岑,沈轶君. 浙江电力. 2018(02)
[9]调相机接入对发电机失磁保护的影响[J]. 郑涛,余青蔚,詹荣荣,于硕. 电力系统保护与控制. 2018(04)
[10]减小交直流电网无功交换的无功控制策略研究[J]. 涂仁川,赵成功,刘志军,崔勇,谢伟,周德生,张开宇. 电力电容器与无功补偿. 2018(01)
本文编号：2932657
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020年07期 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
无功功率协调控制策略框图
300Mvar。基于RTDS实时数字仿真平台建立扎青直流工程的仿真模型，并在模型中添加调相机控制模块。3.1无功功率平衡控制实验无功功率平衡控制实验用于验证稳态工况下协调控制策略是否正确有效。以提升功率过程中扎鲁特站无功功率平衡控制实验为例说明。设置实验条件为功率正送模式，扎鲁特站接入调相机，无功控制自动模式，直流输电控制系统送出的调相机无功出力调制量的限制范围为(0Mvar,80Mvar)。直流系统双极四换流器解锁并将直流功率稳定在5300MW，将直流功率以600MW/min的速率升至5800MW/min。图2为该实验过程录波波形。波形图中，PactSA为扎鲁特侧交流电网有功功率，QexSA为扎鲁特侧交流电网无功功率，QrefA为扎鲁特站直流控制系统送出的调相机无功出力调制量，QTXJ5A为扎鲁特站调相机稳态无功出力，FLTAW1#0-FLTAW2#9为扎鲁特站20组交流滤波器的投入状态。图2无功功率平衡控制实验波形Fig.2Experimentalwaveformofreactivepowerbalancecontrol由图2可以看出：在直流功率上升过程中，扎鲁特站流入交流电网的无功功率逐渐下降。在下降到槛值之前，直流控制系统发出的调相机无功出力调制量保持为0Mvar；当流入交流电网的无功降到槛值后，无功出力调制量由0Mvar平滑升至80Mvar，调相机介入无功调节，随之发出对应的无功出力，期间流入交流电网的无功维持在槛值不变；当调相机无功出力达到上限后，流入交流电网的无功重新开始逐渐下跌。由于调相机参与无功调节并提供了
验证交流系统故障前有不同稳态无功出力的调相机对交流电网的动态支撑作用有何种影响。以扎鲁特站交流系统发生瞬时三相短路接地故障实验为例说明。设置实验条件为功率正送模式，扎鲁特站接入两台调相机。双极四换流器解锁并将直流功率稳定在10000MW，调节两台调相机稳态无功出力各为0Mvar；在RTDS模拟扎鲁特站交流母线三相短路接地故障100ms，接地电抗值为0.001H。系统稳定后调节两台调相机稳态无功出力各为50Mvar；再次在RTDS模拟扎鲁特站交流母线三相短路接地故障100ms，接地电抗值为0.001H。图3、图4为该实验过程录波波形。波形图中，PactSA为扎鲁特侧交流电网有功功率，S1)UALA11、S1)UBLA11、S1)UCLA11为扎鲁特站交流电网三相电压，UacApu为扎鲁特站交流电压有效值的标幺值，QTXJ1Aflt、QTXJ2Aflt为扎鲁特站两台调相机实际无功出力。由图3和图4对比可以看出：换流站交流母线发生瞬时三相短路接地故障时，交流电压急剧跌落。在调相机具有不同初始无功出力的情况下，故障期间交流电压的波动幅值基本相同；调相机提供的暂图3接入调相机的换流站交流系统故障实验波形–0MvarFig.3ExperimentalwaveformofACsystemfaultinconverterstationconnectedwithsynchronouscondenser–0Mvar图4接入调相机的换流站交流系统故障实验波形–50MvarFig.4ExperimentalwaveformofACsystemfaultinconverterstationconnectedwithsynchronouscondenser–50Mvar态无功出力变化量也大致相同，均能够在交流故障期间起到动态支撑交流电压的作用。3.3接入调相机的换流站直流系统故障实验接入调相机的换流站直流系统故障实验用于验证直流系统故障前有稳态无功出力的调相机对直流保护系统的正确动作有何种
【参考文献】：
期刊论文
[1]提高弱送端电网暂态电压稳定水平的调相机优化配置研究[J]. 常海军,霍超,刘福锁,柯贤波,侯玉强,牛拴保,王超. 电力系统保护与控制. 2019(06)
[2]新一代调相机保护配置及运行方式研究[J]. 罗军,闾昊辉,王天一,熊富强,张超峰. 河北电力技术. 2019(01)
[3]新型同步调相机动态无功特性分析研究[J]. 张彦凯,魏久升,史玉杰. 信息技术与网络安全. 2019(01)
[4]用于直流换流站动态无功补偿的调相机与SVC运行特性对比[J]. 许国瑞,范士雄,罗超龙,韩巍. 华北电力大学学报(自然科学版). 2019(01)
[5]抑制直流连续换相失败的调相机紧急控制[J]. 李兆伟,吴雪莲,曹路,侯玉强,李威,罗剑波,刘福锁,方勇杰. 电力系统自动化. 2018(22)
[6]新一代调相机与电力电子无功补偿装置在特高压交直流电网中应用的比较[J]. 金一丁,于钊,李明节,蒋维勇. 电网技术. 2018(07)
[7]大直流弱送端系统的调相机关键参数及无功策略优化方案研究[J]. 赵琪龙. 长春工程学院学报(自然科学版). 2018(01)
[8]大型调相机励磁与无功电压协调控制策略探讨[J]. 吴跨宇,房乐,卢岑岑,沈轶君. 浙江电力. 2018(02)
[9]调相机接入对发电机失磁保护的影响[J]. 郑涛,余青蔚,詹荣荣,于硕. 电力系统保护与控制. 2018(04)
[10]减小交直流电网无功交换的无功控制策略研究[J]. 涂仁川,赵成功,刘志军,崔勇,谢伟,周德生,张开宇. 电力电容器与无功补偿. 2018(01)
本文编号：2932657
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