一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法，當(dāng)換流器調(diào)制度超出上限時(shí)，往降低聯(lián)結(jié)變閥側(cè)電壓方向調(diào)節(jié)分接頭，如調(diào)節(jié)不成功主動(dòng)減小換流器的容性無功指令，當(dāng)換流器調(diào)制度低于上限時(shí)，往升高聯(lián)結(jié)變閥側(cè)電壓方向調(diào)節(jié)分接頭，如調(diào)節(jié)不成功主動(dòng)增加換流器的容性無功指令。使用該方法即使在分接頭故障或檔位越限時(shí)也可以對(duì)換流器的調(diào)制度進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，保證換流器的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能。
【專利說明】一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電子領(lǐng)域，特別涉及一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]柔性直流輸電采用電壓源型換流器，可以獨(dú)立、快速控制控制有功功率和無功功率，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，抑制系統(tǒng)頻率和電壓的波動(dòng)，提高并網(wǎng)交流系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。柔性直流輸電在新能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電并網(wǎng)、孤島供電、城市配網(wǎng)供電等領(lǐng)域具有較大的優(yōu)勢(shì)，因此柔性直流輸電相關(guān)技術(shù)的研究具有重要的意義。
[0003]直流輸電系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)變壓器一般采用有載調(diào)壓開關(guān)調(diào)壓，使聯(lián)結(jié)變壓器閥側(cè)電壓在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)以保證換流器運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。陳文毅和楊東東的“換流變有載調(diào)壓開關(guān)控制”(廣東水利水電，2007年第6期，92?94)提及了換流變有載調(diào)壓開關(guān)的調(diào)節(jié)原理和常規(guī)直流輸電系統(tǒng)的分接頭調(diào)節(jié)方法，但由于常規(guī)直流系統(tǒng)和柔性直流系統(tǒng)換流器差異較大，該方法并不適用于柔性直流系統(tǒng)。
[0004]柔性直流系統(tǒng)的換流器穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)必須保證其調(diào)制度(閥側(cè)相電壓基波分量幅值與直流母線電壓一半的比值，又稱調(diào)制比)在限定的范圍內(nèi)，否則換流器將承受過大的應(yīng)力且給系統(tǒng)帶來過大的諧波影響。目前柔性直流輸電系統(tǒng)的分接頭調(diào)節(jié)方法尚未見相關(guān)報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的，在于提供一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法，保證換流器穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)調(diào)制度在限定范圍內(nèi)。
[0006]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法，步驟如下:
[0008](I)判斷換流器的調(diào)制度是否在限定范圍內(nèi)，如超出上限進(jìn)入步驟(2)，如低于下限進(jìn)入步驟(5)，否則進(jìn)入步驟(I)；
[0009](2)往降低聯(lián)結(jié)變閥側(cè)電壓方向調(diào)節(jié)分接頭，進(jìn)入步驟(3);
[0010](3)判斷分接頭是否調(diào)節(jié)成功，如是進(jìn)入步驟(I)，否則進(jìn)入步驟(4)；
[0011](4)主動(dòng)減小換流器的容性無功指令，進(jìn)入步驟(I)；
[0012](5)往升高聯(lián)結(jié)變閥側(cè)電壓方向調(diào)節(jié)分接頭，進(jìn)入步驟(6)；
[0013](6)判斷分接頭是否調(diào)節(jié)成功，如是進(jìn)入步驟(I)，否則進(jìn)入步驟(7)；
[0014](7)主動(dòng)增加換流器的容性無功指令，進(jìn)入步驟(I)；
[0015]上述步驟(I)中判斷換流器的調(diào)制度超出上限采用滯環(huán)比較方式，當(dāng)調(diào)制度大于上限定值Mmax時(shí)判斷調(diào)制度超出上限，當(dāng)調(diào)制度小于上限定值Mmax減去環(huán)寬定值Hsytl時(shí)判斷調(diào)制度不超出上限，否則保持原先調(diào)制度是否超出上限的判斷；判斷換流器的調(diào)制度低于下限采用滯環(huán)比較方式，當(dāng)調(diào)制度小于下限定值Mmin時(shí)判斷調(diào)制度低于下限，當(dāng)調(diào)制度大于上限定值Mmin加上環(huán)寬定值Hsyt2時(shí)判斷調(diào)制度不低于下限，否則保持原先調(diào)制度是否低于下限的判斷。
[0016]上述調(diào)制度上限定值Mmax的取值范圍為0.01至1，環(huán)寬定值Hsytl的取值范圍為0.001至0.5，下限定值Mmin的取值范圍為0.01至1.5，環(huán)寬定值Hsyt2的取值范圍為
0.001 至 0.5,且 Mmax-Hsytl 應(yīng)大于 Mmin+Hsyt2。
[0017]上述步驟(3)中判斷分接頭是否調(diào)節(jié)成功的判據(jù)為:分接頭調(diào)節(jié)時(shí)間超過分接頭超時(shí)定值Ttccl或往降低聯(lián)結(jié)變閥側(cè)電壓方向上分接頭檔位已至最大限值，所述分接頭超時(shí)定值Ttccl取值為Is至lmin。
[0018]上述步驟(6)中判斷分接頭是否調(diào)節(jié)成功的判據(jù)為:分接頭調(diào)節(jié)時(shí)間超過分接頭超時(shí)定值Ttcc2或往升高聯(lián)結(jié)變閥側(cè)電壓方向上分接頭檔位已至最大限值，所述分接頭超時(shí)定值Ttcc2取值為Is至lmin。
[0019]采用上述方案后，本發(fā)明的有益效果為:
[0020]本發(fā)明提供的一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法，即使分接頭故障或檔位越限時(shí)，也可保證換流器調(diào)制度在限定范圍內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是柔性直流輸電系統(tǒng)單站結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]其中，圖(a)為聯(lián)結(jié)變壓器分接頭一次側(cè)調(diào)壓的情況，圖(b)為聯(lián)結(jié)變壓器分接頭二次側(cè)調(diào)壓的情況；
[0023]圖2是本發(fā)明聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]圖1為柔性直流輸電系統(tǒng)單站結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖1 (a)包括交流系統(tǒng)S、聯(lián)結(jié)變壓器T和換流器C，聯(lián)結(jié)變壓器T的有載調(diào)壓分接頭位于一次側(cè)，當(dāng)調(diào)節(jié)分接頭使一次側(cè)繞組增加時(shí)相應(yīng)地二次側(cè)的電壓將降低，反之二次側(cè)的電壓將升高；其中圖1(b)包括交流系統(tǒng)
S、聯(lián)結(jié)變壓器T’和換流器C，聯(lián)結(jié)變壓器T’的有載調(diào)壓分接頭位于二次側(cè)，當(dāng)調(diào)節(jié)分接頭使二次側(cè)繞組減少時(shí)相應(yīng)地二次側(cè)的電壓將降低，反之二次側(cè)的電壓將升高。
[0026]圖2為本發(fā)明聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法流程圖，以下采用圖1 (a)所示的有載調(diào)壓分接頭位于一次側(cè)的情況為例對(duì)該流程圖進(jìn)行詳細(xì)說明。設(shè)定調(diào)制度上限定值Mmax為
0.95，調(diào)制度小于下限定值Mmin為0.75，環(huán)寬定值Hsytl和環(huán)寬定值Hsyt2均為0.01，分接頭超時(shí)定值Ttccl和分接頭超時(shí)定值Ttcc2均為10s。
[0027]假設(shè)初始時(shí)換流器C穩(wěn)定運(yùn)行且調(diào)制度為0.85，本發(fā)明提供的方法始判斷出調(diào)制度在限定范圍內(nèi)不執(zhí)行任何操作并繼續(xù)對(duì)調(diào)制度進(jìn)行判斷，直至調(diào)制度超出上限或低于下限。當(dāng)交流系統(tǒng)S電壓升高或者換流器C指令值變化引起調(diào)制度增大至超出上限0.95時(shí)，將進(jìn)入超出上限分支，隨后發(fā)出調(diào)節(jié)分接頭指令增加一次側(cè)繞組使聯(lián)結(jié)變壓器T 二次側(cè)電壓降低。當(dāng)分接頭調(diào)節(jié)成功時(shí)換流器的調(diào)制度將降低，在調(diào)制度降低至小于0.94前該指令持續(xù)發(fā)出，在調(diào)制度降低至小于0.94后將重新判斷為在調(diào)制度限定范圍內(nèi)指令取消；當(dāng)分接頭因故障無法調(diào)節(jié)時(shí)，超過1s后將主動(dòng)減小換流器的容性無功指令使調(diào)制度降低，或者當(dāng)判斷出檔位已越限，也主動(dòng)減小換流器的容性無功指令使調(diào)制度降低，在調(diào)制度降低至小于0.94后調(diào)制度將重新判斷為在限定范圍內(nèi)。當(dāng)交流系統(tǒng)S電壓降低或者換流器C指令值變化引起調(diào)制度低于下限0.75時(shí)，將進(jìn)入低于下限分支，隨后發(fā)出調(diào)節(jié)分接頭指令減少一次側(cè)繞組使聯(lián)結(jié)變壓器T 二次側(cè)電壓升高。當(dāng)分接頭調(diào)節(jié)成功時(shí)換流器的調(diào)制度將升高，在調(diào)制度升高至大于0.76前該指令持續(xù)發(fā)出，在調(diào)制度升高至大于0.76后將重新判斷為調(diào)制度在限定范圍內(nèi)指令取消；當(dāng)分接頭因故障無法調(diào)節(jié)時(shí)，超過1s后將主動(dòng)增加換流器的容性無功指令使調(diào)制度升高，或者當(dāng)判斷出檔位已越限，也主動(dòng)增加換流器的容性無功指令使調(diào)制度升高，在調(diào)制度升高至大于0.76后將重新判斷為調(diào)制度在限定范圍內(nèi)。
[0028]需要指出的是，上述方法同樣適用于圖1(b)所示的有載調(diào)壓分接頭位于二次側(cè)的情況，不同點(diǎn)在于當(dāng)調(diào)制度超過上限Mmax時(shí)通過調(diào)節(jié)二次側(cè)的分接頭使聯(lián)結(jié)變壓器T 二次側(cè)電壓升高，當(dāng)調(diào)制度低于下限Mmin時(shí)通過調(diào)節(jié)二次側(cè)的分接頭使聯(lián)結(jié)變壓器T 二次側(cè)電壓降低。
[0029]以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)判斷換流器的調(diào)制度是否在限定范圍內(nèi)，如超出上限進(jìn)入步驟(2)，如低于下限進(jìn)入步驟(5)，否則進(jìn)入步驟(I)； (2)往降低聯(lián)結(jié)變閥側(cè)電壓方向調(diào)節(jié)分接頭，進(jìn)入步驟(3)； (3)判斷分接頭是否調(diào)節(jié)成功，如是進(jìn)入步驟(I)，否則進(jìn)入步驟(4)； (4)主動(dòng)減小換流器的容性無功指令，進(jìn)入步驟(I)； (5)往升高聯(lián)結(jié)變閥側(cè)電壓方向調(diào)節(jié)分接頭，進(jìn)入步驟(6)； (6)判斷分接頭是否調(diào)節(jié)成功，如是進(jìn)入步驟(I)，否則進(jìn)入步驟(7)； (7)主動(dòng)增加換流器的容性無功指令，進(jìn)入步驟(I)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法，其特征在于，上述步驟(I)中判斷換流器的調(diào)制度超出上限采用滯環(huán)比較方式，當(dāng)調(diào)制度大于上限定值Mmax時(shí)判斷調(diào)制度超出上限，當(dāng)調(diào)制度小于上限定值Mmax減去環(huán)寬定值Hsytl時(shí)判斷調(diào)制度不超出上限，否則保持原先調(diào)制度是否超出上限的判斷；判斷換流器的調(diào)制度低于下限采用滯環(huán)比較方式，當(dāng)調(diào)制度小于下限定值Mmin時(shí)判斷調(diào)制度低于下限，當(dāng)調(diào)制度大于上限定值Mmin加上環(huán)寬定值Hsyt2時(shí)判斷調(diào)制度不低于下限，否則保持原先調(diào)制度是否低于下限的判斷。
3.如權(quán)利要求2所述的一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述調(diào)制度上限定值Mmax的取值范圍為0.0l至1.5，環(huán)寬定值Hsytl的取值范圍為0.001至0.5，下限定值Mmin的取值范圍為0.01至1，環(huán)寬定值Hsyt2的取值范圍為0.001至 0.5,且 Mmax-Hsytl 應(yīng)大于 Mmin+Hsyt2。
4.如權(quán)利要求1所述的一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟(3)中判斷分接頭是否調(diào)節(jié)成功的判據(jù)為:分接頭調(diào)節(jié)時(shí)間超過分接頭超時(shí)定值Ttccl或往降低聯(lián)結(jié)變閥側(cè)電壓方向上分接頭檔位已至最大限值，所述分接頭超時(shí)定值Ttccl取值為Is至lmin。
5.如權(quán)利要求1所述的一種柔性直流輸電系統(tǒng)聯(lián)結(jié)變壓器分接頭調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟(6)中判斷分接頭是否調(diào)節(jié)成功的判據(jù)為:分接頭調(diào)節(jié)時(shí)間超過分接頭超時(shí)定值Ttcc2或往升高聯(lián)結(jié)變閥側(cè)電壓方向上分接頭檔位已至最大限值，所述分接頭超時(shí)定值Ttcc2取值為Is至lmin。
【文檔編號(hào)】H02J3/12GK104201683SQ201410462756
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】汪楠楠, 田杰, 董云龍, 劉海彬, 盧宇, 楊勇, 倪秋龍, 孫維真, 張靜, 黃曉明, 陸翌, 裘鵬, 華文, 劉明康, 王棟, 費(fèi)建平, 陳慧君 申請(qǐng)人:南京南瑞繼保電氣有限公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司舟山供電公司