一种两回直流输电工程定交流电压控制协调方法与流程

本发明涉及一种两回直流输电工程定交流电压控制协调方法，属于高压直流输电技术领域。

背景技术：

近年来，直流输电工程得到了迅猛发展，对于能源集中的地区，受单回直流输电容量和受端消纳能力的限制，有时需要两回甚至多回直流将电能送至用电负荷中心。同样地，用电负荷中心有时也需要通过多回直流输送电能。当两回直流的送端或受端共用换流站交流母线时，若两回直流的无功控制模式都是定交流电压控制，则有必要进行协调控制，以避免两回直流因采样、计算等环节的差别导致交流电压过调，或总是由其中一回进行调节。

目前，工程上常用的两回直流无功控制的协调策略有以下两种：一是增加主控制回的判断，两回直流的交流滤波器由主控制回统一进行控制；另一种策略是增加两回协调控制装置，两回协调控制装置接收两回直流信息、进行决策并发送投切交流滤波器命令。以上两种无功控制协调方法都是对两回的交流滤波器进行统一控制，主要适用于两回直流的设备采用相同技术方案，且两回直流不存在设备资产管理问题的情况。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中当两回直流独立设计、建设、运维、管理，并且采用不同技术方案的设备时，现有两回直流协调控制策略难以实施的问题，本发明提供一种两回直流输电工程定交流电压控制协调方法，控制范围清晰、易于实现、适用范围更广的两回无功控制协调方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

作为优选方案，

有益效果：本发明提供的一种两回直流输电工程定交流电压控制协调方法，可在两回直流不增加两回协调控制装置、独立控制各自交流滤波器的情况下，实现两回直流的无功协调控制，可节约成本，提供清晰的控制界限，且对两回直流输电控制保护系统无要求，易于实现，具有更好的适用性。

附图说明

图1是本发明中两回直流输电工程间通讯信号示意图；

图2是本发明中无功控制定交流电压控制死区调整逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

一种两回直流输电工程定交流电压控制协调方法，包括如下步骤：

两回直流的交流滤波器各自配置，并且各自控制，一回直流不控制另一回直流的交流滤波器，两回直流控制保护系统采用各自的无功控制策略。当两回直流都采用定交流电压控制时，根据两回直流通过互传信号以及预设的协调控制方法，调整两回直流的定交流电压控制的死区，避免两回直流同时投切交流滤波器。

两回直流之间互传的信号包括：运行信号、滤波器可投信号、滤波器可切信号、升功率信号、降功率信号和换流站无功交换值，其中，换流站无功交换值的定义为已投入滤波器提供的无功减去换流器消耗的无功。

当两回直流都采用定交流电压控制时，两回直流交流电压控制的死区调整的判据如下：

两回直流中只有某一回直流在运行，不在运行的一回直流定义为停运回，在运行的一回直流定义为运行回。a）若停运回的交流滤波器不可投，运行回升功率时，保持两回可投交流滤波器的死区不变，由运行回的定交流电压控制可投交流滤波器；b）若停运回的交流滤波器可投，运行回升功率时，减小运行回的可投交流滤波器的死区，优先让运行回的定交流电压控制可投交流滤波器；c）若停运回的交流滤波器不可切，运行回降功率时，保持两回可切交流滤波器的死区不变，由运行回的定交流电压控制可切交流滤波器；d）若停运回的交流滤波器可切，运行回降功率时，增大运行回可切交流滤波器的死区，优先让停运回的定交流电压控制可切交流滤波器。

两回直流都在运行，某一回直流功率升降，功率没有升降的一回直流定义为功率保持回，功率升降的一回直流定义为功率升降回。a）若功率保持回的交流滤波器不可投，功率升降回升功率时，保持两回可投交流滤波器的死区不变，由功率升降回的定交流电压控制可投交流滤波器；b）若功率保持回的交流滤波器可投，功率升降回升功率时，减小功率升降回可投交流滤波器的死区，优先让功率升降回的定交流电压控制可投交流滤波器；c）若功率保持回的交流滤波器不可切，功率升降回降功率时，保持两回可切交流滤波器的死区不变，由功率升降回的定交流电压控制可切交流滤波器；d）若功率保持回的交流滤波器可切，功率升降回降功率时，增大功率升降回可切交流滤波器的死区，优先让功率保持回的定交流电压控制可切交流滤波器。

两回直流都在运行，某一回直流升功率，另一回直流降功率，升功率的一回直流定义为升功率回，降功率的一回直流定义为降功率回。a）若降功率回的交流滤波器不可投，升功率回升功率时，保持两回可投交流滤波器的死区不变，由升功率回的定交流电压控制可投交流滤波器；b）若降功率回的交流滤波器可投，升功率回升功率时，减小升功率回可投交流滤波器的死区，优先让升功率回的定交流电压控制可投交流滤波器；c）若降功率回的交流滤波器不可切，降功率回降功率时，保持两回可切交流滤波器的死区不变，由升功率回的定交流电压控制可切交流滤波器；d）若降功率回的交流滤波器可切，降功率回功率下降时，增大升功率回可切交流滤波器的死区，优先让降功率回的定交流电压控制可切交流滤波器。

两回直流都在运行，两回直流功率同时升或同时降，根据比较两回直流的换流器无功交换值调整投切死区。两回直流功率同时升时，如换流器无功交换值较小一回直流的交流滤波器可投，将换流器无功交换值较小一回直流的可投交流滤波器的死区调小，优先让换流器无功交换值较小一回直流的定交流电压控制可投交流滤波器；两回直流功率同时降时，如换流器无功交换值较大一回直流的交流滤波器可切，将换流器无功交换值较小一回直流的可切交流滤波器的死区调大，优先让换流器无功交换值较大一回直流的定交流电压控制可切交流滤波器。

增大或减小投或切的交流滤波器的死区，增加或减小的幅值根据死区的大小而定，一般为死区的10%~50%。

实施例1：

如图1所示，本发明方法实施时，可借助已有的回间通讯系统或构建新的回间通讯系统，通过回间通讯系统接收来自对方回的在运行信号、滤波器可投信号、滤波器可切信号、升功率信号、降功率信号和换流站无功交换值，并将本回的在运行信号、滤波器可投信号、滤波器可切信号、升功率信号、降功率信号和换流站无功交换值发送给对回，其中，换流站无功交换值的定义为已投入滤波器提供的无功减去换流器消耗的无功。

上述五组信号用于两回直流生成各自的定交流电压控制死区调整条件，定交流电压控制投或切滤波器死区调整逻辑如图2所示，具体如下：

（1）本回在运行，对回不在运行，a）若对回的交流滤波器可投，本回升功率时，减小本回投滤波器的死区；b）若对回的交流滤波器可切，本回降功率时，增大本回切滤波器的死区。

（2）两回直流都在运行，本回功率升降，对回功率保持不变，a）若对回的交流滤波器可投，本回升功率时，减小本回投滤波器的死区；b）若对回的交流滤波器可切，本回降功率时，增大本回切滤波器的死区。

（3）两回直流都在运行，本回升功率，对回降功率，a）若对回的交流滤波器可投，本回升功率时，减小本回投滤波器的死区；b）若对回的交流滤波器可切，对回功率下降时，增大本回切滤波器的死区。

（4）两回直流都在运行，本回升功率，对回同时升功率，比较两回的换流站无功交换值，如本回的换流站无功交换值较小，且本回的交流滤波器可投，减小本回投滤波器的死区；本回降功率，对回同时降功率，比较两回的换流站无功交换值，如本回的换流站无功交换值较小，且对回的交流滤波器可切，增大本回切滤波器的死区。

下面给出本发明在一种工况下的应用实例2进行进一步的说明。

初始条件：i回直流和ii回直流送端共交流母线运行，两回直流的交流滤波器各自配置，并且各自控制。两回直流都运行在4000mw，投入相同数量、相同类型的交流滤波器，两回采用相同的定交流电压控制定值，两回的交流滤波器都可切。

操作过程：i回保持稳态运行，ii回由运行人员操作降功率。

定交流电压控制死区调整：i回保持稳态运行，ii回由运行人员操作降功率，两回的交流滤波器都可切。根据图2所示的死区调整逻辑，减小ii回定交流电压控制切滤波器的死区，随着直流输送功率的下降，送端交流电压升高，ii回定交流电压控制切滤波器先于i回满足条件动作切除滤波器。

执行结果：最终由降功率的ii回定交流电压控制切除滤波器以降低送端交流电压。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。