调相机交流母线电压无功双闭环控制策略及母线电容协调控制研究

doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2024.02.011

湖南电力 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (2): 84-89.doi: 10.3969/j.issn.1008-0198.2024.02.011

调相机交流母线电压无功双闭环控制策略及母线电容协调控制研究

肖佩, 朱添益, 刘亚楠, 刘昊然, 刘源

国网湖南省电力有限公司超高压变电公司,湖南长沙 410004

收稿日期:2023-12-07 修回日期:2024-01-16 出版日期:2024-04-25 发布日期:2024-05-14
通信作者: 肖佩(1994),男,助理工程师,从事电网调控运行、电网中长期稳定管理、特高压交直流等方面的研究。
基金资助:
国网湖南省电力有限公司科技项目(5216A323000L)

Double Closed Loop Control Strategy With AC Bus Voltage and Reactive Power and Coordinated Control With Bus Capacitance for Synchronous Condenser

XIAO Pei, ZHU Tianyi, LIU Yanan, LIU Haoran, LIU Yuan

State Grid Hunan Extra High Voltage Substation Company, Changsha 410004, China

Received:2023-12-07 Revised:2024-01-16 Online:2024-04-25 Published:2024-05-14

摘要/Abstract

摘要： 针对高压换流站调相机无功补偿过程中出现的功率超调与交流母线电压大幅波动,考虑无功功率扰动的影响,提出一种交流母线电压外环、调相机无功内环的双闭环调相机先进控制方法,该控制方法在保证调相机快速响应交流母线电压波动的同时能够有效抑制无功功率超调。为了进一步抑制无功功率波动导致的高压换流站交流母线电压的大幅波动,通过电容串接吸收电阻的方式,设计一种调相机与交流母线电容无功补偿协调控制策略,提升高压换流站的稳态与动态性能。通过PSCAD软件验证了所提控制方法的正确性与有效性。

关键词: 高压换流站, 调相机, 功率超调, 无功补偿, 母线电容, 协调控制

Abstract: Aiming at the technical problems of power overshoot and AC bus voltage fluctuation in the process of reactive power compensation of high voltage converter station,by considering the influence of reactive power disturbance,an advanced control method of double closed loop condenser with AC bus voltage outer loop and reactive power of synchronous condenser inner loop is designed.The control method can effectively suppress the reactive power overshoot while ensuring the rapid response of the condenser to the AC bus voltage fluctuation.In order to further suppress the large fluctuation of AC bus voltage caused by reactive power fluctuation in high-voltage converter station,a coordinated control strategy of condenser and AC bus capacitor reactive power compensation is designed and implemented by means of capacitor series connection to absorb resistance,which improves the steady-state and dynamic performance of high-voltage converter station.The correctness and effectiveness of the proposed control method are verified by PSCAD software.

Key words: HVDC converter station, synchronous condenser, power overshooting, reactive power compensation, bus capacitance, coordinated control

中图分类号:

TM712.2

肖佩, 朱添益, 刘亚楠, 刘昊然, 刘源. 调相机交流母线电压无功双闭环控制策略及母线电容协调控制研究[J]. 湖南电力, 2024, 44(2): 84-89.

XIAO Pei, ZHU Tianyi, LIU Yanan, LIU Haoran, LIU Yuan. Double Closed Loop Control Strategy With AC Bus Voltage and Reactive Power and Coordinated Control With Bus Capacitance for Synchronous Condenser[J]. Hunan Electric Power, 2024, 44(2): 84-89.

参考文献

[1] 冉慧娟,王治钟,高本锋,等.适用于高压直流输电受端系统的两阶段暂态电压评估方法[J].电网技术,2023,47(10):4272-4283.
[2] 夏海涛,周小平,陈斌超,等.抑制高压直流输电系统换相失败的可控串联电阻[J].电网技术,2023,47(6):2539-2548.
[3] 雷朝煜,郝良收,戴甲水,等.高压直流输电线路故障定位研究综述[J].电力系统保护与控制,2022,50(11):178-187.
[4] 刘杉,李修一.面向高比例新能源外送的送端混合级联型特高压直流输电方案[J].中国电机工程学报,2021,41(增刊1):108-120.
[5] 袁小威,王金梅,苗海东,等.基于LCC的高压直流输电换流站无功功率控制策略研究[J].电气传动,2021,51(13):14-19.
[6] 王秋楠,晋宏杨,刘东,等.LCC-HVDC换流站无功电压控制问题综述[J].电力电容器与无功补偿,2023,44(2):10-17.
[7] 周睿,徐剑锋,蔡然.特高压换流站电容器发热缺陷诱因相关性分析[J].江西电力,2023,47(1):17-20.
[8] 杨克虎,杨洋.换流站交流滤波器电容器不平衡电流调整新方法[J].云南电力技术,2017,45(1):59-61,69.
[9] 邹洪森,惠子珈,刘志远,等.直流送端换流站无功控制策略的优化研究[J].电力电容器与无功补偿,2019,40(5):66-73.
[10] 尹昱程,董新胜,何山.基于同步调相机和SVG的无功电压优化策略研究[J].现代电子技术,2023,46(1):150-155.
[11] 孙济通.基于TCR和SVG的无功补偿研究及仿真[J].电工技术,2022(24):124-126,191.
[12] 王伟,黄思遥,王小虎,等.基于相位差的同步调相机定子绕组匝间短路故障定位方法[J].中国电机工程学报,2023,43(18):7268-7276.
[13] 王廷旺,周勇,刘国营.天山换流站调相机电力系统稳定器配置研究[J].电工技术,2022(3):70-72.
[14] 刘贵龙,李育敏,朱滢,等.300 Mvar级大型同步调相机工程特性探析[J].环保科技,2021,27(1):29-32.
[15] 宋凯洋,姚骏,汪军.高压直流输电系统单极闭锁故障下同步调相机与STATCOM的对比研究[J].电源学报,2021,19(6):154-163.
[16] 刘会鹏,杨江涛,李军,等.多台同步调相机在特高压换流站中的协调控制策略分析[J].湖南电力,2020,40(1):27-31.
[17] 赵国炫,李辉,鲁文军,等.调相机运行特性和控制策略综述[J].湖南电力,2019,39(3):43-49.
[18] 朱宏超,沈轶君,熊鸿韬,等.调相机与静态无功补偿装置的容量配置和协调控制策略[J].电力科学与技术学报,2021,36(6):47-55.
[19] 孙巍峰,崔晨,周晓风,等.调相机与特高压直流换流站交流滤波器的协调控制策略[J].电力系统保护与控制,2020,48(7):182-187.
[20] 刘增训,李晓飞,刘建琴.含调相机的高压直流送端换流站无功协调控制策略研究[J].电网技术,2020,44(10):3857-3865.
[21] 石祥建,牟伟,韩焦,等.大型同步调相机控制策略研究[J].中国电力,2017,50(12):44-50.
[22] 李书山,高玉玲,麻梦岭.多目标优化的分布式调相机协调控制方法[J].自动化应用,2023,64(14):41-44.

调相机交流母线电压无功双闭环控制策略及母线电容协调控制研究

Double Closed Loop Control Strategy With AC Bus Voltage and Reactive Power and Coordinated Control With Bus Capacitance for Synchronous Condenser

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 6

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	陈燕东, 裴欣欣, 符有泽, 李旭阳, 张明宇, 周可慧, 唐海国. 构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略[J]. 湖南电力, 2024, 44(2): 112-121.
[2]	周晗靓, 夏向阳, 李润伍, 郭宇, 易锐. 网压不对称下MMC多目标控制参数优化选择研究[J]. 湖南电力, 2024, 44(1): 45-52.
[3]	邱文俊, 李玉齐, 支晓晨, 张顺仁, 陈晓仪, 施宏亮. 光伏电站逆变器与静止无功发生器无功电压控制策略研究与应用[J]. 湖南电力, 2023, 43(6): 138-143.
[4]	丁劲松, 姚鸿德, 李圣清, 孟焕平, 朱辉. 民用建筑中光伏逆变器集群谐振机理及分层协调控制[J]. 湖南电力, 2023, 43(4): 32-39.
[5]	谭文忠, 王启盛, 梅红兴, 谢昊, 张思远. 交直流混联电网多级调度协调控制策略及辅助决策研究[J]. 湖南电力, 2022, 42(5): 48-52.
[6]	吴晋波, 胡迪军, 洪权, 李龙, 李理, 蔡昱华. 静止无功补偿器晶闸管控制性能现场简易检测方法研究[J]. 湖南电力, 2022, 42(5): 60-63.