专利名称：一种输电系统用静止无功补偿器的调节方法
技术领域：
本发明涉及并联无功补偿技术，具体涉及对输电系统用静止无功补偿器的 调节方法。
背景技术：
在输电系统中，采用并联无功补偿技术不但提高电压支撑，控制输电系统 的电压运行在合适的范围内，通过实现动态的无功功率调节，从而抑制输电系 统的功率振荡，并提高输电系统的动态稳定性。svc (静止无功补偿器)是一种并联型静止无功功率发生器或吸收器，通 过对svc的控制调节实现可调的无功功率输出，从而抑制输电系统的功率振荡，提高输电系统的电压稳定，保证输电系统安全稳定的运行。如图1所示，SVC包括TCR支路和LC滤波支路，其中TCR支路包括，晶 闸管阀和电抗器，二者并联连接，SVC还可以包括机械开关投切的低压固定并 联电容器组和电抗器组，通过控制TCR支路的晶闸管阀的触发相角来调节无功 功率输出。目前一般采用电压调节器来完成对SVC的控制调节，所述电压调节器采用 定电压控制方式，其主要环节为一阶惯性环节，其惯性时间常数通常在 20ms-150ms之间。所述电压调节器具体是这样工作的将测量得到的电压信号与电压参考信 号相比较，通过电压调节器的快速调节，使得误差减小，最终达到对电压参考 信号的无差调节，随后电压调节器输出的无功功率信号Q被传送到触发脉冲发 生电路，通过控制晶闸管阀的触发相角来调节无功功率输出。目前通用对SVC的控制调节方法中，可以在电压调节器之前增加一辅助控 制器进行电压调节以此来提高电力系统动态稳定性，所述辅助控制器具体是这样工作的输入能够反映系统振荡模式的信号，输入信号经过比例、移相等环节后， 得到 一个与系统振荡模式相关的输出信号，输出信号的变化应能够对系统的振 荡模式起正阻尼作用。将辅助控制器的输出信号叠加在电压调节器的输入信号上，从而实现对 SVC的控制调节，得到无功功率输出。但是，目前通用的SVC控制调节方法中，电压调节器的控制延时会影响辅 助控制器的响应速度，而电压调节器一般采用定电压控制方式，在系统机电振 荡的动态过程中，这种控制方式会削弱辅助控制器抑制系统动态稳定的效果， 由于两个调节器之间的相互影响比较大，使SVC对输电系统的控制性能大大折 扣。发明内容本发明的目的是提出一种输电系统用静止无功补偿器的调节方法，用于克 服现有技术中存在的电压调节器和辅助控制器联合对SVC进行控制调节时，彼此相互影响较大，不利于同时实现控制输电系统的稳态无功电压和动态稳定性 提高的问题。为了实现上述发明目的，本发明具体是这样实现的 一种输电系统用静止无功补偿器的调节方法，包括如下步骤 步骤1,根据输电系统的当前运行电压，得到TCR支路的无功功率输出2。； 步骤2,启动根据反映输电系统振荡模式的信号，得到TCR支路的无功功 率输出A2;步骤3，将所述无功功率输出2。与无功功率输出Ae相加后得到总的无功功 率输出信号传送到触发脉冲发生电路，对触发脉冲电路的晶闸管阀的触发相角进行调节。接上述方案中，所述调节方法中，所述步骤1具体是这样实现的 所述步骤1具体是这样实现的步骤ll，计算输电系统在一定周期内的平均运行电压；步骤12,判断平均运行电压是否超出需要控制的电压的合格范围，若超过, 则计算平均运行电压与需要控制的电压的合格范围的差值；步骤13,根据获得的电压差值和输电系统的无功功率输出值之间的关系确 定稳态无功功率输出值；步骤14，调节无功补偿支路的无功功率输出达到所述稳态无功功率输出值， 同时得到TCR支路的无功功率输出e。。接上述方案，所述调节方法中，所述无功补偿支路包括，TCR支路和输电 系统的固定无功支路；所述固定无功支路至少包括，LC滤波支路、并联低压电抗支路或并联低压 电容支路。接上述方案，所述调节方法中，所迷步骤2中的反映输电系统振荡模式的 信号是通过计算输电系统的瞬时功率与功率控制目标的差值得到的； 所述瞬时功率是毫秒级的。接上述方案，所述调节方法中，将所述反映输电系统振荡模式的信号依次 通过控制隔直环节、控制相位环节以及比例环节的处理得到TCR支路的无功功 率输出^。采用本发明将稳态无功电压控制和动态稳定控制分别独立设计，将采用两 个控制策略得到的无功功率输出信号叠加，实现了对输电系统的稳态无功电压 和动态稳定性的联合控制调节，减少传统的电压调节策略和辅助控制策略的联 合控制调节SVC引起的相互影响，既实现输电系统稳态电压和无功功率输出在 合格的运行范围内，又有效抑制输电系统功率振荡。
图1为SVC的结构示意图；图2为现有技术中SVC调节原理图；图3为采用本发明方法对SVC进行调节的原理图；图4为本发明具体实施例中计算TCR支路的无功功率输出值的原理框图； 图5为实现本发明实施例的处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图和本发明的具体实施例进4亍详细描述。 本发明所述实施例具体包括如下步骤步骤1,为实现稳态无功电压控制，根据输电系统的当前运行电压，得到 TCR支路的无功功率输出& ,; 所述步骤1具体包括步骤11,计算输电系统较长运行周期内(例如设置20分钟)的平均运行电压；步骤12,判断平均运行电压是否超出需要控制的电压的合格范围，若超过， 则计算平均运行电压与需要控制的电压的合格范围的电压差值，否则，流程结束；步骤13,根据获得的电压差值和输电系统的无功功率输出值之间的关系确 定稳态无功功率输出值；步骤14,调节无功补偿支路的无功功率输出达到所述稳态无功功率输出值， 同时得到TCR支路的无功功率输出2。。所述步骤13中，当电压差值大于0时，增加并联支路的感性无功功率输出 值，或者减少并联支路的容性无功功率输出值，以实现对输电系统稳态无功功 率的调节；当电压偏值小于0时，增加并联支路的容性无功功率输出值，或者增加并联支路的容性无功功率输出值，以实现对输电系统稳态无功功率的调节。所述无功补偿支路包括，TCR支路和输电系统的固定无功支路； 所述固定无功支路至少包括，LC滤波支路、并联低压电抗支路或并联低压 电容支路。在一次稳态无功电压调节期间，TCR支路的无功功率输出e。保持不变。步骤2,根据反映输电系统振荡模式的信号，调节TCR支路的无功功率输 出Ae,实现输电系统动态稳定控制；通过对输电系统稳定控制可对反映输电系统振荡模式信号的波动提供一个 正阻尼作用，实现抑制系统功率振荡，提高系统的动态稳定性。所述步骤2中，将所述反映输电系统振荡模式的信号依次经过控制隔直、 比例、移相等环节处理后得到TCR支路的无功功率输出A2。如图4所示，采用输电系统的瞬时功率PL (毫秒级)与功率控制目标Pw 之间的差值作为反映输电系统振荡模式的信号，然后依次经过控制隔直环节2、 控制相位环节3和4以及比例环节5进行处理，得到TCR支路的无功功率输出A2。采用无功功率信号反映输电系统的振荡模式，Ae的变化应能够对系统的振荡模式起正阻尼作用，Ae的响应变化是毫秒级的。步骤3，将通过稳态无功电压控制得到TCR支路的无功功率输出2。，与通 过输电系统动态稳定控制得到TCR支路的无功功率输出^相加，得到总的无功 功率输出值，并将所述输出值信号传送到触发脉冲发生电路，通过调整触发脉 冲电路的晶闸管阀的触发相角对SVC无功功率输出进行调节。
权利要求
1、一种输电系统用静止无功补偿器的调节方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1，根据输电系统的当前运行电压，得到TCR支路的无功功率输出Q0；步骤2，启动根据反映输电系统振荡模式的信号，得到TCR支路的无功功率输出ΔQ；步骤3，将所述无功功率输出Q0与无功功率输出ΔQ相加后得到总的无功功率输出信号传送到触发脉冲发生电路，对触发脉冲电路的晶闸管阀的触发相角进行调节。
2、 如权利要求1所述的输电系统用静止无功补偿器的调节方法，其特征 在于，所述步骤1具体是这样实现的步骤ll，计算输电系统在一定周期内的平均运行电压；步骤12,判断平均运行电压是否超出需要控制的电压的合格范围，若超 过，则计算平均运行电压与需要控制的电压的合格范围的差值；步骤13，根据获得的电压差值和输电系统的无功功率输出值之间的关系 确定稳态无功功率输出值；步骤14,调节无功补偿支路的无功功率输出达到所述稳态无功功率输出 值，同时得到TCR支路的无功功率输出e。。
3、 如权利要求2所述的输电系统用静止无功补偿器的调节方法，其特征 在于所述无功补偿支路包括，TCR支路和输电系统的固定无功支路； 所述固定无功支路至少包括，LC滤波支路、并联低压电抗支路或并联低 压电容支路。
4、 如权利要求1所述的输电系统用静止无功补偿器的调节方法，其特征在于所述步骤2中的反映输电系统振荡模式的信号是通过计算输电系统的瞬 时功率与功率控制目标的差值得到的；所述瞬时功率是毫秒级的。
5、如权利要求1或4所述的输电系统用静止无功补偿器的调节方法，其 特征在于将所述反映输电系统振荡模式的信号依次通过控制隔直环节、控制相位环 节以及比例环节的处理得到TCR支路的无功功率输出Ag 。
全文摘要
本发明涉及静止无功补偿器的应用，具体提出一种输电系统用静止无功补偿器的调节方法，所述方法包括步骤，根据输电系统的当前运行电压，调节TCR支路的无功功率输出Q<sub>0</sub>，根据反映输电系统振荡模式的信号，调节TCR支路的无功功率输出ΔQ，将所述无功功率输出Q<sub>0</sub>和无功功率输出ΔQ进行叠加后得到总的无功功率输出信号，输入触发脉冲电路，通过对触发脉冲电路的调节实现对SVC的调节。本发明方法，实现了对输电系统的稳态无功电压和动态稳定性的联合控制调节，减少传统的电压调节策略和辅助控制策略的联合控制调节SVC引起的相互影响，既实现输电系统稳态电压和无功功率输出在合格的运行范围内，又有效抑制输电系统功率振荡。
文档编号H02J3/18GK101277017SQ20081005748
公开日2008年10月1日 申请日期2008年2月2日 优先权日2008年2月2日
发明者李长宇, 武守远, 汤海雁, 刚 赵 申请人:中国电力科学研究院