SVC在高压直流输电换流站的应用研究

介绍了高压直流输电换流站无功控制(RPC)的原理,并针对弱交流系统条件下换流站安装的静止无功补偿器(SVC)控制策略进行了研究,提出了直流控制系统和SVC控制系统协调的控制策略.直流系统运行时,SVC采用开环+闭环的无功控制策略,并引入辅助电压控制.同时,采用暂态控制策略抑制换流站内交流滤波器组投切引起的暂态电压波动.直流系统未运行时,SVC采用电压控制,提高弱交流系统的电压稳定性.最后进行的实时数字仿真(RTDS)试验验证了控制策略的正确性.     

无功控制在南桥换流站的应用

葛南直流控制保护系统在运行15年后进行了全面改造,无功控制有较大改进,根据优先级原则,防止部分交流滤波器组因故被切除后造成运行中的其它交流滤波器谐波过负荷,通过无功控制保证系统与换流站之间交换的无功功率在现有电网允许的范围内,通过投/切交流滤波器维持稳态交流电压在过压保护动作的水平以下,大大提高了交、直流输电系统的可靠性。     

直流输电换流站无功功率控制功能设计

直流输电系统无功功率控制的目的是保证交直流系统的无功交换满足系统要求,同时减轻换流站谐波对交直流系统及主设备的危害.实际工程中无功控制主要通过对交流滤波器组等无功单元的投切实现.需要考虑的因素有,交直流系统无功交换的平衡、交流系统稳态电压的限制、基本滤波条件的保证和滤波性能的优化、无功单元投切的均衡性、投切过程对系统的扰动等.直流输电系统的无功控制是一种多目标、多边界条件的复杂控制功能.按照实际工程的要求,对直流输电无功控制功能和策略的设计进行了全面的分析和介绍.     

无功控制在南桥换流站的应用

葛南直流控制保护系统在运行15年后进行了全面改造,无功控制有较大改进,根据优先级原则,防止部分交流滤波器组因故被切除后造成运行中的其它交流滤波器谐波过负荷,通过无功控制保证系统与换流站之间交换的无功功率在现有电网允许的范围内,通过投/切交流滤波器维持稳态交流电压在过压保护动作的水平以下,大大提高了交、直流输电系统的可靠性。     

直流输电换流站无功功率控制功能设计

直流输电系统无功功率控制的目的是保证交直流系统的无功交换满足系统要求,同时减轻换流站谐波对交直流系统及主设备的危害。实际工程中无功控制主要通过对交流滤波器组等无功单元的投切实现。需要考虑的因素有,交直流系统无功交换的平衡、交流系统稳态电压的限制、基本滤波条件的保证和滤波性能的优化、无功单元投切的均衡性、投切过程对系统的扰动等。直流输电系统的无功控制是一种多目标、多边界条件的复杂控制功能。按照实际工程的要求,对直流输电无功控制功能和策略的设计进行了全面的分析和介绍。     

换流站交流滤波器的配置与控制功能优化

换流站交流滤波器在维持母线电压、滤除谐波和补偿换流器无功消耗方面起到重要作用,直接影响直流输电系统的稳定运行。本文从电压控制、滤波要求和容量选择方面对换流站交流滤波器的配置进行了介绍,深入分析了滤波器的投切控制功能,并针对滤波器的配置方式和投切控制功能的不足,提出了相应的优化措施。     

±800kV向上直流换流站交流滤波器的配置与控制

换流站交流滤波器的配置与投切方案是特高压直流输电系统设计的重要组成部分。文中介绍了向家坝—上海±800 kV特高压直流输电工程奉贤换流站交流滤波器配置方案,根据向家坝—上海直流工程奉贤换流站无功需求特点,结合受端交流系统,从交流母线电压控制、滤波要求和容量选择方面进行换流站交流滤波器的配置,并分析了其投切策略。通过校核计算和PSCAD仿真,验证了滤波器的配置以及投切策略的可行性。笔者研究对后续直流工程滤波器设计具有借鉴作用。     

高压直流输电换流站无功控制系统分析

阐述了无功控制在直流输电换流站中的重要性,介绍了换流站无功控制系统和无功控制的定无功及定电压控制功能。结合南方电网“西电东送”主网架已经建成的3条直流工程换流站中无功控制的应用情况,分析了换流站无功控制与电压控制方式、交流滤波器的配置以及投切控制,通过典型案例分析说明在换流站运行维护工作中无功功率控制应该注意的问题,如在正常情况下,无功控制为自动控制模式,小组交流滤波器为热备用和自动控制模式,此时直流系统运行时严禁将无功控制改为手动模式等。总结了无功功率控制在换流站的运行情况,并针对运行维护中值得注意的问题提出建议,对换流站的建设、运行和维护具有参考价值。     

三沪直流工程无功补偿和控制方案

换流站无功补偿与控制研究是高压直流输电系统设计的重要组成部分。无功控制方案和无功功率控制策略的研究目的旨在制定换流站无功设备配置的具体方案, 以保证在各种运行条件下维持换流站无功功率的平衡, 实现规范书提出的换流站无功功率补偿和平衡的要求。无功控制方案研究采用BPA、MainC、Nimscan、RPC 等程序作为计算工具, 研究确定换流站两端交流系统提供和吸收无功功率的能力以及无功补偿和无功平衡的原则, 并用于对无功补偿和无功平衡研究中必须考虑的补偿、平衡方案的设计和校核。在三峡-上海±500 kV 直流工程提出了具体的无功配置与控制策略, 为控制保护系统及交流滤波器设计提供依据.     

受端分层接入的特高压直流系统无功控制策略分析

特高压鲁固直流是世界上首批受端分层接入的输电工程,受端广固换流站高、低压换流器分层接入500 kV/1 000 kV两个不同交流系统,直流控制应对两个交流系统实现独立的无功控制,分别配置500 kV和1 000 kV系统无功控制系统,两个系统的无功控制可在同一硬件装置中实现。500 kV和1 000 kV系统无功控制以各自交流母线的无功交换或电压作为控制目标。分析分层接入系统无功控制配置与控制策略,为今后分层接入特高压直流系统研究设计提供参考。     

高压直流输电系统低功率运行的无功控制策略

当高压直流输电系统低功率运行时,受换流站接入点谐波性能和交流滤波器设备性能限制,投入的交流滤波器提供的无功功率在满足站内无功消耗外可能仍有大量剩余,导致大量剩余无功送入交流系统,使得换流站及附近厂站的电压容易偏高,继而影响到电网的安全稳定运行。文中提出一种充分利用换流器自身无功调节能力的换流站无功控制策略,该策略在有功输送不受影响的前提下,以直流电压为控制量,以换流站无功交换量为反馈量,通过改变直流电压参考值来对换流器的无功消耗进行定量控制,可有效抑制换流站过剩无功对交流系统电压的影响。该无功控制策略解决了现有直流工程中低功率无功优化功能由于开环控制无法对无功功率进行精确控制的问题。PSCAD/EMTDC和实时数字仿真器(RTDS)中的仿真结果验证了该方法的正确性和鲁棒性。     

天广直流输电系统直流站控设计缺陷分析

天广直流输电系统采用直流站控系统根据交流电压、直流负荷和系统无功状况自动控制交流滤波器的投退,以提供换流所需的无功,并滤除换流产生的谐波。但是,逆变侧广州换流站直流控制系统在判断交流滤波器是否可用时,并未考虑广州换流站交流侧的接线方式,基于天广直流输电系统广州换流站无功控制原理,对这一设计上的缺陷进行了分析,利用RTDS实时数字仿真系统对其可能造成的后果进行了仿真,提出了改进建议。     

银川东换流站直流功率回降原因分析及改进措施

交流滤波器是换流站的重要组成部分,主要作用是滤除交流系统的谐波,为换流器运行提供无功功率。当交流滤波器无法满足直流系统最低需求时,直流输送功率会发生回降甚至闭锁。绝对最小滤波器是无功控制优先级的最高级,其目的为防止投入的交流滤波器因运行应力超过其元件的稳态额定值,造成滤波器过负荷。对银川东换流站因直流站控通信链路阻塞导致连续切除两组 HP24/36型交流滤波器,造成绝对最小滤波器不满足引起功率回降事件进行简述,具体分析了连续切除同类型滤波器的故障原因,通过通信链路传输分析指出直流站控通信链路中存在的问题,综合判断得出绝对最小滤波器不满足的具体原因,并根据现行直流工程无功控制逻辑提出双系统冗余配置和增加通信延时裕度两种改进措施,为直流输电工程的运行稳定提供借鉴参考。     

天广直流输电系统直流站控设计缺陷分析

天广直流输电系统采用直流站控系统根据交流电压、直流负荷和系统无功状况自动控制交流滤波器的投退,以提供换流所需的无功,并滤除换流产生的谐波.但是,逆变侧广州换流站直流控制系统在判断交流滤波器是否可用时,并未考虑广州换流站交流侧的接线方式,基于天广直流输电系统广州换流站无功控制原理,对这一设计上的缺陷进行了分析,利用RTDS实时数字仿真系统对其可能造成的后果进行了仿真,提出了改进建议.     

基于LCC的高压直流输电换流站无功功率控制策略研究

针对高压直流输电换流站采用投切无功设备控制无功功率导致交流系统与换流站之间存在无功功率交换量的问题,在此基础上提出了以直流电流为主控制量,无功功率交换量和无功设备提供的无功偏差量为反馈量的控制策略.通过计算额定功率下换流站的无功功率消耗量,投切无功设备补偿换流站所需的无功功率,加入提出的控制策略,使其无论是欠补偿还是过补偿,均可实现交流系统与换流站间无功功率零交换.通过电磁暂态仿真软件(PSCAD/EMTDC)仿真研究分析,验证了该控制策略的有效性和合理性.     

特高压直流输电换流站SVC与滤波器投切协调控制仿真分析

在弱交流系统中,换流站滤波器投切将引起较大的电压变化,影响直流系统的正常运行。基于云广特高压输电系统,采用PSCAD/EMTDC软件,搭建了特高压直流输电系统模型及站内静止无功补偿器模型,仿真分析了换流站在弱交流系统中,滤波器组投切对换流母线电压的影响,同时对静止无功补偿器的定电压控制方式和协调控制方式进行仿真对比。仿真结果表明,SVC与换流站滤波器投切协调控制策略,能够减小滤波器小组投切时引起的电压波动,改善系统运行特性,为实际运行提供了参考。     

换流站无功计算方法优化研究

针对金中直流工程桂中换流站直流输电系统运行期间交流母线电压超过调度设定上限(536/535 kV)及站内35 kV低抗长期全部投入的情况进行统计分析,对直流系统无功控制功能及无功计算方式进行梳理,探讨桂中换流站无功计算方法的合理性,给出了无功控制优化方案,并总结换流站无功控制策略设计时应注意的问题.     

直流送端换流站无功控制策略的优化研究

直流换流站无功补偿配置及控制策略优化对于提高直流输电工程运行可靠性及经济性具有重要意义。论文针对送端换流站无功补偿设备投切频繁造成断路器使用寿命急剧下降的问题,结合现有无功控制方案,根据相关公式理论推导直流输送功率、换流母线电压与系统无功交换量之间的关系,深入探究直流输送功率变化与交流电压波动对无功单元投切次数的影响。根据V-Q灵敏度计算原理,基于对西北地区典型送端换流站配套电源无功补偿能力的研究,探究提高无功控制参考值与无功控制死区值的可行性及实现方式,针对直流系统高功率运行时并联电容器投切频繁问题突出而低功率运行时交流滤波器最小投入组数受到限制的特点,采用直流系统高功率运行时增大无功控制参考值与死区值而低功率运行时保持原方案的控制模式,并运用PSASP仿真验证该策略可有效减少无功单元的投切次数,为直流送端换流站无功控制优化策略的实践应用提供理论依据。     

普侨特高压直流输电系统无功控制策略研究

基于普侨特高压直流输电系统的TDC控制逻辑软件,梳理了普侨直流站控中的无功控制的优先等级及其控制逻辑,在此基础上结合普侨直流实际运行工作归纳了不同优先级交流滤波器投退命令的执行逻辑和小组交流滤波器投退顺序控制;最后找出普侨直流小组交流滤波器的可用性判断、退出控制顺序、电压有效性三方面存在的问题并给出合理建议.     

MMC柔性直流换流站无功级联控制策略

模块化多电平换流器(MMC)可独立解耦调节有功、无功功率,使得柔性直流换流站具有在交流系统电压跌落工况下提供无功支撑的潜能。提出了MMC柔性直流换流站无功级联的控制策略,即将定交流电压控制和定无功控制级联,其中定交流电压控制包括桥臂电流辅助控制环节,并在故障清除后瞬间进行积分环节清零重置控制。以中国张北±500 kV四端柔性直流电网工程为例进行了仿真验证,结果表明相对于传统的定无功或定交流电压控制方式,柔性直流换流站无功级联控制方式可以兼顾电网稳态无功调节和暂态无功支撑等需求,快速平稳地输出无功功率,能在保证MMC设备安全的前提下提供暂态无功支撑,并缓解故障清除瞬间可能发生的暂态交流过电压。