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。

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

当高压直流输电系统送端换流站发生单极闭锁故障时,换流站交流侧将出现无功功率过剩,导致换流站交流侧电压骤升,进一步会引起送端电网各发电设备端电压骤升。因此,需要在送端交流侧附近加装适当的暂态无功补偿装置以提高系统的稳定性。为此,当先从运行原理、响应特性等多个角度对同步调相机和静止同步补偿器两类暂态无功补偿装置进行分析。然后,对比分析单极闭锁故障下两者在高压直流输电送端系统的应用效果。最后,结合单极闭锁故障下切除部分无功补偿装置的措施,得出同步调相机具有更强的暂态无功支撑能力和暂态电压调节能力的结论。

基于暂/稳态过电压约束的直流无功死区分档定值整定方法研究

直流无功补偿设备对于保证直流系统安全稳定运行具有重要意义,针对换流站无功补偿设备频繁投切的问题,通过机理公式推导深入分析了直流功率、母线电压变化对无功补偿设备投切的影响,同时从机理上研究了交直流无功交换对直流故障后换流站母线暂态过电压和稳态过电压的影响,提出了一种基于暂/稳态过电压约束的直流无功死区整定方法,同时结合直流不同输送功率档位下交流系统无功支撑能力不同的特性,制定了一种直流动态无功控制死区的控制策略,在保证直流故障后换流站母线暂态电压和稳态电压均不越限的前提下,尽可能地减少直流无功补偿设备的投切次数,通过电网实际运行数据进行仿真验证,证明方法的有效性。