考虑调相机饱和参数的分阶段励磁控制优化策略

针对常规励磁控制在故障期间未能充分发挥调相机暂态无功输出能力和难以准确有效地支撑电网电压的问题,提出考虑调相机饱和状态下电机参数的分阶段励磁控制优化策略。首先,推导调相机暂态无功输出表达式,分析不同运行工况下饱和参数对调相机暂态无功特性的影响。其次,基于调相机参数与输出无功的数学关系引入考虑饱和参数的无功增量,分阶段优化励磁环节中内环电压参考值与外环PI控制。最后,建立锡盟-泰州特高压直流输电系统的无功控制模型,通过仿真验证励磁控制策略优化效果。研究成果为调相机的优化设计提供技术支撑,也对提高调相机的电网电压故障支撑能力和提升我国高压直流电网的电压稳定水平具有重要作用。     

四川电网多级AVC系统协调控制及实现

介绍了四川电网AVC系统结构、各级AVC子站站系统功能及其与AVC主站系统的协调控制方式。省调AVC主站系统通过建立基于在线软分区的三级电压优化控制方式,实现四川电网的全网电压无功优化控制。地调AVC系统以省调AVC主站下达的协调控制命令为约束条件在地区电网内进行电压无功优化控制。由地调AVC系统与县调AVC之间建立互联协调控制,最终实现四川电网基于全网无功优化的电压自动控制功能。     

大容量调相机参与下特高压交直流电力系统 稳态电压协同控制

提出了一种大容量调相机参与下特高压交直流混联系统稳态电压协同控制新策略。首先研究了大容量调相机的稳态出力与其暂态电压支撑能力的关系,在充分保证调相机暂态电压支撑能力前提下,提出了其稳态出力确定方法。在此基础上,提出了大容量调相机参与下,换流站站域无功补偿设备与近区交流电网自动电压控制(AVC)的协同控制策略。基于EPRI-36节点系统,分析了特高压换流站运行方式以及近区交流电网无功负荷变化场景下,特高压换流站站域与近区电网AVC独立控制、协同控制以及计及调相机作用的协同控制3种方式下的控制效果,验证了所提控制策略的优越性和先进性。     

大型调相机励磁与无功电压协调控制策略探讨

特高压直流站装设的大型调相机本质上是一台挂网运行且不带机械负荷的同步电动机,其励磁控制与无功电压综合控制的目的是为换流站交流母线提供快速、大额的动态和暂态无功电压支撑。在此分析了大型调相机与常规发电机励磁主环和辅环控制方面的差异,提出了励磁系统调差和低励限制等的配置方法、参数整定原则。针对调相机定位于快速动态和暂态无功电压支撑而不承担换流站无功基荷的特点,提出了一种基于励磁AVR的调相机综合无功电压控制方法,既可以保证调相机在AVR模式下具有快速响应能力,又能保证其长期稳态运行在设定无功目标。此处提出的励磁控制策略和无功电压综合控制策略可供换流站大型调相机励磁系统设计参考。     

区域电网AVC系统的实现

根据崇左电网电压无功自动控制系统的实现,分析了区域电网AVC系统的构架,以及在地调主站实现方式的控制模式及控制策略。     

大型同步调相机控制策略研究

随着特高压直流输电的发展,“强直弱交”电网的无功补偿问题越来越突出。大型同步调相机无功响应快、故障穿越能力强,是理想的无功补偿设备。介绍了国家电网公司大型调相机项目的应用背景,阐述了大型同步调相机的静止变频器（SFC）启动方式和励磁控制策略;重点分析调相机的SFC启动控制策略、励磁系统无功-电压协调控制、基于电力系统电压调节器（PSVR）的无功控制策略,并通过仿真试验对控制策略进行验证。试验结果表明,所提出的调相机控制策略可很好满足大型同步调相机启动和运行控制需求。     

发电厂无功自动调控系统子站建设

为了有效减少网内无功环流和电压波动现象,包头第二热电厂进行了无功电压自动调控系统(AVC)子站的建设工作.子站AVC控制柜布置在集控室附近的电子间内,与远动RTU相邻,通过通信电缆连接,由上位机和下位机2部分构成,上位机即AVC中控单元,具有参数编辑、数据库、计算分配、运行状态监视等综合功能;下位机即执行终端,负责各机组AVC控制的数据采集及控制信号输出,通过通信电缆与AVC中控单元连接.上位机通过RTU通道与内蒙古电力调通中心主站通信,向主站系统上传所需的实时信息,接受主站端的控制指令,并与2台下位机间实现闭环运行,优化分配各机组实时输出的无功功率;或在离线情况下,根据预置的高压侧母线的电压曲线,完成厂站端无功电压的优化控制.下位机接受上位机下传的控制指令,通过调节发电机励磁电流,实现发电机的自动电压控制.     

同步调相机对受端省级电网运行影响及控制策略研究

同步调相机作为特高压直流配套工程投产后,开展其对受端电网运行影响以及协调控制策略研究具有重要现实意义。首先分析了大型同步调相机的无功运行特性,建立了不同时间尺度下的调相机无功电压模型。其次通过华东实际电网算例,仿真分析了对电压特性、短路电流以及换相失败等的影响。仿真结果表明,调相机接入后可以有效提升电压支撑能力,显著增强电网强度,降低换相失败风险,验证了理论分析的正确性。最后提出将调相机接入AVC统一调配,并采用较小静态调差系数和稳态迟相运行的控制策略,可充分发挥调相机的动态无功支撑作用。     

广东电网电厂AVC子站建设研究

从广东电网自动电压控制系统建设的角度出发,对电厂AVC子站的整体设计,应接入AVC主站的信息,控制模式的切换逻辑,控制的安全性和可靠性考虑以及异常处理原则等工程实施问题进行了研究,为实现省调AVC主站对众多电厂AVC子站的协调控制给出了解决方案.     

广东电网电厂AVC子站建设研究

从广东电网自动电压控制系统建设的角度出发,对电厂AVC子站的整体设计,应接入AVC主站的信息,控制模式的切换逻辑,控制的安全性和可靠性考虑以及异常处理原则等工程实施问题进行了研究,为实现省调AVC主站对众多电厂AVC子站的协调控制给出了解决方案。     

电厂侧AVC子站安全约束控制策略优化

针对电厂侧AVC子站安全约束控制策略存在的缺陷,提出了一种新的优化方案,采用远方控制与就地调节相结合的方式.正常情况下,电厂侧AVC子站由主站远方控制;当发电机组的一些重要参数越限时,开放机组的就地调节权限,允许AVC子站反向调节机组无功.该方案改善了电厂侧AVC子站的电压调节性能,消除了功率耦合问题带来的隐患,提高了发电机组的安全稳定性.优化后的AVC子站安全约束控制策略兼顾了电网的无功调节和发电厂的电压安全两方面要求.     

特高压换流站调相机系统控制策略分析

首先介绍了特高压换流站调相机工程的主要作用、数学模型及运行特性,分析了调相机SFC系统、启动励磁和主励磁系统的工作原理及控制策略。其次概括了调相机并网启动流程,分析了并网启动过程中SFC、启动励磁和主励磁系统之间配合过程,针对调相机并网运行特性,分析了调相机并网运行时无功控制策略与原理。最后结合调相机并网调试期间波形与录波文件,验证了调相机控制策略的可行性和准确性。通过分析特高压换流站调相机系统控制策略,有利于掌握调相机启动逻辑与运行特性,保证区域电网安全稳定运行。     

HVDC换相失败时受端电网的电压与频率联合控制策略

文中研究了直流换相失败时,HVDC受端电网的电压与频率联合控制策略。直流换相失败会引发直流功率的短暂中断,导致受端电网交流电压与频率的大幅波动。因此,亟需快速的有功与无功支撑。本文提出了一种调相机-储能联合系统的控制策略,通过设置合理的控制参数来实现协调性。该策略能快速提供大量的有功无功,减小电压与频率的跌落,加速直流输电系统发生换相失败故障后的恢复过程。仿真结果表明该策略能实现有功无功输出目标在储能和调相机之间的合理分配,减小直流换相失败对受端电网的冲击。     

基于灵敏度分析的主站AVC与风电场SVC联调策略研究

针对目前调度主站AVC系统和风电场无功补偿之间仍处于各自独立运行状态,使得全网无功调整需进一步优化的问题,首先对含风电场SVC的主站AVC系统进行建模,其次基于交流潮流约束,给出一种基于增量网络法的电网灵敏度分析方法,用于分析风电场SVC的调节对不同母线的电压影响,最后提出一种AVC系统和SVC的联调控制策略,以改善传统AVC控制策略的不足。仿真结果表明,该联调策略能有效改善电网电能质量,提高AVC运行效率。     

电厂侧AVC子站安全约束控制策略优化

针对电厂侧AVC子站安全约束控制策略存在的缺陷,提出了一种新的优化方案,采用远方控制与就地调节相结合的方式。正常情况下,电厂侧AVC子站由主站远方控制;当发电机组的一些重要参数越限时,开放机组的就地调节权限,允许AVC子站反向调节机组无功。该方案改善了电厂侧AVC子站的电压调节性能,消除了功率耦合问题带来的隐患,提高了发电机组的安全稳定性。优化后的AVC子站安全约束控制策略兼顾了电网的无功调节和发电厂的电压安全两方面要求。     

柔直不同无功控制模式对某电网异步联网后电网运行的影响

基于电压源换流器(VSC)的柔性直流输电(HVDC Flexible)技术在能源领域已经得到越来越多的重视和应用,是新一代高压直流输电技术。由于近年来智能电网技术的发展和应用的需要,柔性直流输电技术在国内外得到普遍的重视。通过对柔性直流输电系统在不同控制模式下某电网异步联网后的运行情况进行分析,得出不同条件对于系统的影响。通过对系统采用的柔性直流系统的无功控制策略进行分析,主要包括对柔性直流系统与AVC(电压无功控制)的协调控制策略、系统级无功控制策略的分析研究,柔性直流系统的保护部分设计原则是按面向物理或逻辑对象的原则进行功能配置,不同对象的功能之间尽可能少地交换信息,某一对象异常不影响其它对象功能的正常运行,从多个方面对系统提出了具体控制措施。最后阐述了某省应用柔直背靠背异步联网的具体方案,通过柔性直流输电不同无功控制模式下某电网异步联网后的交流系统稳定情况,电网暂态电压运行情况以及系统稳定情况进行对比,并从电压稳定性、暂态电压敏感性等多个方面具体分析,得出不同无功控制模式对于电网运行的影响。     

同步调相机励磁前馈式强励控制方法研究

新型大容量调相机已逐步应用于特高压直流换流站,在系统故障期间快速提供动态无功补偿。从进一步发挥调相机动态无功能力的角度出发,本文提出了一种调相机励磁前馈式强励控制方法,结合现有调相机励磁控制模型,提出通过改变模型结构实现暂态过程中由直流控制保护系统的换相失败预测值投入励磁前馈强励控制。通过PSCAD/EMTDC仿真对比了交流系统典型故障下投入和不投励磁前馈强励控制方法的应用效果。仿真结果表明,在暂动态过程中引入励磁前馈强励控制后有利于进一步发挥调相机的动态无功补偿能力,抑制母线电压跌落程度并促进电压恢复,提高故障点附近的电压水平和电压稳定性。     

含逆变器无功的光伏电站无功控制研究

大中型并网光伏电站逆变器参与电网无功调节,不但可提高本站电压质量,还可增强光伏集中接入地区无功控制能力。以发挥逆变器无功调节能力为目标,考虑逆变器和站内动态无功补偿装置配合,提出针对并网型光伏电站的无功控制策略。该策略考虑了恒无功/恒电压等不同控制模式下无功出力分配方式,设计了逆变器暂态响应控制模式,通过场站自动电压控制(AVC)系统改造,实现1座50 MWp光伏电站逆变器调相运行,实测结果表明所提控制策略及实现方式可有效利用光伏电站逆变器无功调节能力,提升无功电压控制水平。     

地区电网AVC无功电压控制策略优化研究

本文分析了电网中变电站AVC无功电压自动调节运行模式下存在的控制策略较多、部分厂站电压调整效果较差、受控设备闭锁情况多、执行失败率高等问题,提出了AVC电压定值区别化设置、AVC受控设备闭锁信号优化、AVC功能优化等改进措施,在确保电压合格率达到指标的同时,使电网无功电压设备健康正常运行.     

含同步调相机的直流换流站稳态无功协调控制策略

网源稳态调压方式会对系统动态无功支撑能力产生直接影响。针对特高压弱受端电网电压稳定性下降的问题,提出了一种直流换流站内滤波电容欠补偿、同步调相机迟相运行的稳态无功协调控制策略。同步调相机自动电压控制(AVC)子站作为控制中枢,与直流控保系统进行运行信息、动作指令信息和动作报文信息通信,以交直流系统无功交换量为控制目标,通过同步调相机与滤波电容无功置换,达到减少滤波电容投入组数、增加同步调相机稳态无功出力的目的,从源头上减少交流电压跌落导致的直流换流站无功补偿缺额。基于雅中—江西特高压直流投运后的江西电网规划数据,在PSASP仿真平台上开展潮流计算与暂态稳定分析。不同工况下的仿真结果表明,所提协调控制策略可以有效降低弱受端电网电压失稳的风险,提升直流功率的消纳能力。