一种动态无功补偿装置与AVC相结合的控制系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410758983.5

申请日:

2014.12.11

公开号:

CN104578084A

公开日:

2015.04.29

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02J 3/16申请日:20141211|||公开

IPC分类号:

H02J3/16; H02J3/18

主分类号:

H02J3/16

申请人:

国家电网公司; 国网冀北电力有限公司; 华北电力科学研究院有限责任公司

发明人:

李长宇; 刘海涛; 蓝海波; 贺惠民

地址:

100031北京市西城区西长安街86号

优先权:

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司11127

代理人:

汤在彦

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内容摘要

本发明涉及一种动态无功补偿装置与AVC相结合的控制系统,该系统当电压突升或突降超过上/下限值时,应充分发挥动态无功补偿装置快速响应调压的作用,将控制权限转换到就地,即执行动态无功补偿装置恒电压控制,将系统电压调节到限值范围内。当电压恢复到允许值范围内时,重新纳入AVC的控制范围,执行AVC下发指令。为了避免在动态无功补偿就地控制和AVC控制两种控权限间反复切换,在电压上下限的基础上增加了电压死区DV,在电压死区范围内保持当前的控制权限不变。实现在动态无功补偿装置SVC和AVC之间控制目标的转换。

权利要求书

权利要求书1.  一种动态无功补偿装置与AVC相结合的控制系统,其特征在于,该系统包括: 电压比较单元,包括第一增益电路、第一比较器和第二比较器;所述第一增益电路用 于对电力系统运行电压进行处理,获得系统电压有效值Vs;所述第一比较器用于将所述系 统电压有效值Vs与电压上限值Vmax、电压下限值Vmin进行比较;若Vs≤Vmin或Vs≥Vmax, 则输出电压有效值Vs和判断结果至控制权限选择单元;若Vmin<Vs<Vmax,则所述第二 比较器利用电压死区DV判断Vmin+Dv<Vs<Vmax-Dv是否成立,若成立,则输出电压有效 值Vs和判断结果至控制权限选择单元;所述第二比较器判断Vmin<Vs≤Vmin+Dv或 Vmax-Dv≤Vs<Vmax成立,则将判断结果发送至控制权限选择单元; 控制权限选择单元,包括第一切换开关和第二切换开关; 当判断结果为Vs≤Vmin或Vs≥Vmax,获得所述系统电压有效值Vs时,第一切换开关导 通到执行就地电压控制方式,并将所述系统电压有效值Vs输入至SVC恒电压控制单元; 当判断结果为Vmin+Dv<Vs<Vmax-Dv,第一切换开关导通到执行AVC下发无功控制 命令通路,并将所述系统电压有效值Vs输入到SVC恒无功控制单元; 当判断结果为Vmin<Vs≤Vmin+Dv或Vmax-Dv≤Vs<Vmax,第一切换开关导通到维持当 前控制方式通路,并判断上一时刻第一切换开关导通位置,如果上一时刻第一切换开关导 通到执行AVC下发无功控制命令通路,则所述第二切换开关导通到SVC恒无功控制单元, 将所述系统电压有效值Vs输入到SVC恒无功控制单元;如果上一时刻第一切换开关导通 到执行就地恒电压控制命令通路,则所述第二切换开关导通到SVC恒电压控制单元,将所 述系统电压有效值Vs输入到SVC恒电压控制单元;如果上一时刻第一切换开关导通到维 持当前控制方式通路,则所述第二切换开关导通到上一时刻第二切换开关导通的控制单元 上,将所述系统电压有效值Vs输入到相应地控制单元上; SVC恒无功控制单元,用于根据AVC下发的无功控制命令,对系统电压有效值Vs经 过调节输出第一动态无功补偿装置电纳值BΔQ; SVC恒电压控制单元,用于对系统电压有效值Vs经过调节输出第二动态无功补偿装 置电纳值BΔV; 触发单元,用于根据所述第一动态无功补偿装置电纳值BΔQ、第二动态无功补偿装置 电纳值BΔV生成第三动态无功补偿装置电纳值Bref,利用所述第三动态无功补偿装置电纳 值Bref生成触发角α,通过所述触发角α改变晶闸管阀导通角度,实现控制动态无功补偿 装置并联到电力系统中的支路电流IL。 2.  如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述SVC恒无功控制单元包括第二增益 电路、第一乘法器、第一减法器和第一PI控制器;其中, 所述第二增益电路的输入端输入电力系统中的支路电流IL,支路电流IL经过第二增益 电路之后与系统电压Vs经所述第一乘法器相乘得到当前时刻动态无功补偿装置支路输出 的无功功率QSVC,将当前时刻动态无功补偿装置支路输出的无功功率QSVC输入至第一减 法器,同时,根据AVC下发的无功控制命令,将静止无功补偿器的无功参准值Qref输入至 所述第一减法器,所述第一减法器输出无功功率QSVC与无功参准值Qref之间的差值ΔQ, 所述差值ΔQ输入至第一PI控制器,经所述第一PI控制器后输出第一电纳值BΔQ。 3.  如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述SVC恒电压控制单元包括第三增益 电路、第二乘法器、第二减法器和第二PI控制器;其中, 所述第三增益电路的输入端输入电力系统中的支路电流IL,支路电流IL经过第三增益 电路之后与SVC控制斜率KSL经所述第二乘法器相乘得到斜率修正电压VSL,将斜率修正 电压VSL输入至第二减法器,同时,SVC恒电压控制单元的电压控制目标值Vref、系统电 压Vs输入至第二减法器,所述第二减法器输出斜率修正电压VSL、电压控制目标值Vref、 系统电压Vs之间的差值ΔV,所述差值ΔV输入至第二PI控制器,经所述第二PI控制器 后输出第二电纳值BΔv。 4.  如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述触发单元包括:加法器、查表电路 和晶闸管阀触发系统;其中, 所述电纳值BΔQ、第二电纳值BΔv输入至加法器,经所述加法器输出动态无功补偿装 置电纳值Bref,所述动态无功补偿装置电纳值Bref经所述查表电路生成触发角α,所述触发 角α经过晶闸管阀触发系统控制晶闸管阀,改变晶闸管阀导通角度。

说明书

说明书一种动态无功补偿装置与AVC相结合的控制系统
技术领域
本发明涉及风电控制技术领域,特别涉及一种动态无功补偿装置与AVC相结合的控 制系统。
背景技术
AVC(Automatic Voltage Control)自动电压控制指利用计算机系统、通讯网络和可调 控设备,根据电网实时运行工况在线计算控制策略,自动控制电压和无功调节设备,以实 现合理的无功电压分布。目前,AVC已经广泛应用于电厂和电网中。近几年,随着新能源 发电的迅猛发展,特别是大规模风电场的集中接入电网,AVC技术在风电场中也广为应用。
在风电场中,通常为了抑制由于风速波动引起的电压波动,一般都配置有动态无功补 偿装置SVC等。SVC(Static VAR Compensator)是一种晶闸管阀控型动态无功补偿装置,通 过控制晶闸管不同的导通角度,控制并联到系统中的等值电感值,从而改变接入到系统中 的无功功率。动态无功补偿装置具有毫秒级的响应速度,可以快速平抑电压波动,并在系 统发生短路等大扰动时迅速提供动态无功支撑。
其中,一现有技术的工作原理为:将动态无功补偿装置SVC纳入AVC的控制范围,执 行AVC下发的无功功率控制命令,实现风电场或变电站内的无功资源统一协调控制,以达 到平衡无功功率稳定电压的目的。
上述技术方案的缺点为:动态无功补偿装置和AVC之间的这种控制方式,完全将动态 无功补偿装置作为AVC的执行单元,没有充分利用和发挥动态无功补偿装置快速响应的动 态特性,当发生系统扰动时,由于AVC分钟级的响应速度,而无法响应系统扰动。
另一现有技术的工作原理为:动态无功补偿装置具有恒电压、恒无功等多种控制模式, 在一些变电站中根据应用需要在两种控制方式间相互转换,当电压超过某一限值范围时, 执行恒电压控制,当电压在限值范围内时,执行恒无功控制。
上述技术方案的缺点为:仅以电压限值范围作为两种控制模式的切换条件时,会在一 些方式下,发生在两种控制模式间反复切换的振荡情况,导致动态无功补偿装置无法正常 运行,甚至会引起系统的电压波动。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出一种动态无功补偿装置与AVC相结合的控制系统, 可以使动态无功补偿装置控制权限在AVC控制、就地控制及保持现有控制三种方式间切 换,既可以充分利用动态无功补偿装置的快速响应特性,又可以有效避免动态无功补偿装 置在两种控制方式间反复切换。
为实现上述目的,本发明提供了一种动态无功补偿装置与AVC相结合的控制系统, 该系统包括:
电压比较单元,包括第一增益电路、第一比较器和第二比较器;所述第一增益电路用 于对电力系统运行电压进行处理,获得系统电压有效值Vs;所述第一比较器用于将所述系 统电压有效值Vs与电压上限值Vmax、电压下限值Vmin进行比较;若Vs≤Vmin或Vs≥Vmax, 则输出电压有效值Vs和判断结果至控制权限选择单元;若Vmin<Vs<Vmax,则所述第二 比较器利用电压死区DV判断Vmin+Dv<Vs<Vmax-Dv是否成立,若成立,则输出电压有效 值Vs和判断结果至控制权限选择单元;所述第二比较器判断Vmin<Vs≤Vmin+Dv或 Vmax-Dv≤Vs<Vmax成立,则将判断结果发送至控制权限选择单元;
控制权限选择单元,包括第一切换开关和第二切换开关;
当判断结果为Vs≤Vmin或Vs≥Vmax,获得所述系统电压有效值Vs时,第一切换开关导 通到执行就地电压控制方式,并将所述系统电压有效值Vs输入至SVC恒电压控制单元;
当判断结果为Vmin+Dv<Vs<Vmax-Dv,第一切换开关导通到执行AVC下发无功控制 命令通路,并将所述系统电压有效值Vs输入到SVC恒无功控制单元;
当判断结果为Vmin<Vs≤Vmin+Dv或Vmax-Dv≤Vs<Vmax,第一切换开关导通到维持当 前控制方式通路,并判断上一时刻第一切换开关导通位置,如果上一时刻第一切换开关导 通到执行AVC下发无功控制命令通路,则所述第二切换开关导通到SVC恒无功控制单元, 将所述系统电压有效值Vs输入到SVC恒无功控制单元;如果上一时刻第一切换开关导通 到执行就地恒电压控制命令通路,则所述第二切换开关导通到SVC恒电压控制单元,将所 述系统电压有效值Vs输入到SVC恒电压控制单元;如果上一时刻第一切换开关导通到维 持当前控制方式通路,则所述第二切换开关导通到上一时刻第二切换开关导通的控制单元 上,将所述系统电压有效值Vs输入到相应地控制单元上;
SVC恒无功控制单元,用于根据AVC下发的无功控制命令,对系统电压有效值Vs经 过调节输出第一动态无功补偿装置电纳值BΔQ;
SVC恒电压控制单元,用于对系统电压有效值Vs经过调节输出第二动态无功补偿装 置电纳值BΔV;
触发单元,用于根据所述第一动态无功补偿装置电纳值BΔQ、第二动态无功补偿装置 电纳值BΔV生成第三动态无功补偿装置电纳值Bref,利用所述第三动态无功补偿装置电纳 值Bref生成触发角α,通过所述触发角α改变晶闸管阀导通角度,实现控制动态无功补偿 装置并联到电力系统中的支路电流IL。
优选地,所述SVC恒无功控制单元包括第二增益电路、第一乘法器、第一减法器和第 一PI控制器;其中,
所述第二增益电路的输入端输入电力系统中的支路电流IL,支路电流IL经过第二增益 电路之后与系统电压Vs经所述第一乘法器相乘得到当前时刻动态无功补偿装置支路输出 的无功功率QSVC,将当前时刻动态无功补偿装置支路输出的无功功率QSVC输入至第一减 法器,同时,根据AVC下发的无功控制命令,将静止无功补偿器的无功参准值Qref输入至 所述第一减法器,所述第一减法器输出无功功率QSVC与无功参准值Qref之间的差值ΔQ, 所述差值ΔQ输入至第一PI控制器,经所述第一PI控制器后输出第一电纳值BΔQ。
优选地,所述SVC恒电压控制单元包括第三增益电路、第二乘法器、第二减法器和第 二PI控制器;其中,
所述第三增益电路的输入端输入电力系统中的支路电流IL,支路电流IL经过第三增益 电路之后与SVC控制斜率KSL经所述第二乘法器相乘得到斜率修正电压VSL,将斜率修正 电压VSL输入至第二减法器,同时,SVC恒电压控制单元的电压控制目标值Vref、系统电 压Vs输入至第二减法器,所述第二减法器输出斜率修正电压VSL、电压控制目标值Vref、 系统电压Vs之间的差值ΔV,所述差值ΔV输入至第二PI控制器,经所述第二PI控制器 后输出第二电纳值BΔv。
优选地,所述触发单元包括:加法器、查表电路和晶闸管阀触发系统;其中,
所述电纳值BΔQ、第二电纳值BΔv输入至加法器,经所述加法器输出动态无功补偿装 置电纳值Bref,所述动态无功补偿装置电纳值Bref经所述查表电路生成触发角α,所述触发 角α经过晶闸管阀触发系统控制晶闸管阀,改变晶闸管阀导通角度。
上述技术方案具有如下有益效果:本技术方案可以解决现有风电场中大量动态无功补 偿装置仅作为AVC执行单元只能参与系统稳态调压的不足。可以充分发挥动态无功补偿装 置的快速响应特性,在系统短路等暂态过程中发挥动态无功支撑的作用。同时,由于本发 明提出的方案中可以根据当前系统电压水平,使动态无功补偿装置在AVC下发无功命令的 恒无功控制和恒电压控制两种控制模式间切换,既可以保证SVC作为AVC的执行单元,统 一协调区域无功,又可以确保本地母线电压运行在合理水平上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技 术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根 据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提出一种动态无功补偿装置与AVC相结合的控制系统框图;
图2为本实施例系统框图;
图3为本实施例仿真结果示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例,都属于本发明保护的范围。
本技术方案的工作原理:在风电场中,风电机组、动态无功补偿装置一起作为无功电 压调节设备,一并纳入AVC控制范围,由AVC根据所控制的母线电压目标值,统一协调 控制。但由于AVC响应速度为秒级,无法响应毫秒级的暂态过程,所以需要充分利用动 态无功补偿装置的快速响应特性,在系统正常运行时受AVC控制,作为AVC执行单元, 执行AVC下发的无功指令。当电压突升或突降超过某一限值(Vmin、Vmax)时,应充分 发挥动态无功补偿装置快速响应调压的作用,将控制权限转换到就地,即执行动态无功补 偿装置恒电压控制,将系统电压调节到限值范围内。当电压恢复到允许值范围内时,重新 纳入AVC的控制范围,执行AVC下发指令。为了避免在动态无功补偿就地控制和AVC 控制两种控权限间反复切换,在电压上下限的基础上增加了电压死区DV,在电压死区范围 内保持当前的控制权限不变。控制权限同电压运行水平间的逻辑关系如表1所示。在表1 中,Vs表示系统母线当前电压值,即系统电压;Vmax表示系统电压上限值、Vmin表示系统 电压下限值;DV表示系统电压死区。
表1
当前Vs电压范围 动态无功补偿应执行的控制权限 Vs≤Vmin,Vs≥Vmax 就地控制权限 Vmin<Vs≤Vmin+Dv,Vmax-Dv≤Vs<Vmax 维持当前控制权限 Vmin+Dv<Vs<Vmax-Dv AVC控制权限
基于上述工作原理,本发明提出一种动态无功补偿装置与AVC相结合的控制系统框 图。如图1所示。该系统包括:
电压比较单元101,包括第一增益电路1011、第一比较器1012和第二比较器1013; 所述第一增益电路1011用于对电力系统运行电压进行处理,获得系统电压有效值Vs;所 述第一比较器1012用于将所述系统电压有效值Vs与电压上限值Vmax、电压下限值Vmin进行比较;若Vs≤Vmin或Vs≥Vmax,则输出电压有效值Vs和判断结果至控制权限选择单元 102;若Vmin<Vs<Vmax,则所述第二比较器1012判断Vmin+Dv<Vs<Vmax-Dv是否成立, 若成立,则输出电压有效值Vs和判断结果至控制权限选择单元102;所述第二比较器1013 利用电压死区DV判断Vmin<Vs≤Vmin+Dv或Vmax-Dv≤Vs<Vmax成立,则将判断结果发送 至控制权限选择单元102;
控制权限选择单元102,包括第一切换开关1021和第二切换开关1022;
当判断结果为Vs≤Vmin或Vs≥Vmax,获得所述系统电压有效值Vs时,第一切换开关 1021导通到执行就地电压控制方式,并将所述系统电压有效值Vs输入至SVC恒电压控制 单元104;
当判断结果为Vmin+Dv<Vs<Vmax-Dv,第一切换开关1021导通到执行AVC下发无 功控制命令通路,并将所述系统电压有效值Vs输入到SVC恒无功控制单元103;
当判断结果为Vmin<Vs≤Vmin+Dv或Vmax-Dv≤Vs<Vmax,第一切换开关1021导通到维 持当前控制方式通路,并判断上一时刻第一切换开关1021导通位置,如果上一时刻第一 切换开关1021导通到执行AVC下发无功控制命令通路,则所述第二切换开关1022导通 到SVC恒无功控制单元103,将所述系统电压有效值Vs输入到SVC恒无功控制单元103; 如果上一时刻第一切换开关1021导通到执行就地恒电压控制命令通路,则所述第二切换 开关1022导通到SVC恒电压控制单元104,将所述系统电压有效值Vs输入到SVC恒电 压控制单元104;如果上一时刻第一切换开关1021导通到维持当前控制方式通路,则所述 第二切换开关1022导通到上一时刻第二切换开关1022导通的控制电路上,将所述系统电 压有效值Vs输入到相应地控制单元上;
SVC恒无功控制单元103,用于根据AVC下发的无功控制命令,对系统电压有效值 Vs经过调节输出第一动态无功补偿装置电纳值BΔQ;
SVC恒电压控制单元104,用于对系统电压有效值Vs经过调节输出第二动态无功补 偿装置电纳值BΔV;
触发单元105,用于根据所述第一动态无功补偿装置电纳值BΔQ、第二动态无功补偿 装置电纳值BΔV生成第三动态无功补偿装置电纳值Bref,利用所述第三动态无功补偿装置 电纳值Bref生成触发角α,通过所述触发角α改变晶闸管阀导通角度,实现控制动态无功 补偿装置并联到电力系统中的支路电流IL。
实施例:
如图2所示,为本实施例的系统框图。包括:电压比较单元、控制权限选择单元、SVC 恒无功控制单元、SVC恒电压控制单元、触发单元。
各单元具体实施方式如下:
(1)电压比较单元
该单元输入为采集到的当前所控母线电压,由AVC下发的当前时刻电压上限、下限 值和预先设定的死区。检测当前系统运行电压Vst经过测量用一阶滞后环节得到系 统电压有效值Vs,将该值同电压上下限及死区进行比较,判断当前电压是否越限。
电压比较单元包括两个电压比较器,比较器1输入为系统电压Vs,电压上限Vmax、 下限Vmin,Vs≥Vmax或者Vs≤Vmin表示当前电压越上限或下限,并将系统电压Vs输入到控 制权限选择单元;当Vmin<Vs<Vmax时,该电压比较判断单元的输出取决于比较器2。比 较器2的输入为系统电压Vs,电压上限Vmax、下限Vmin和预先设定的死区Dv,判断当 Vmin+Dv<Vs<Vmax-Dv时,表示当前电压合格,并将系统电压Vs输入到控制权限选择单 元;当Vmin<Vs≤Vmin+Dv或者Vmax-Dv≤Vs<Vmax时,表示当前电压没有越过上下限,但 已经超过死区。
(2)控制权限选择单元
根据前一个电压比较单元的输出结果,在AVC控制、动态无功补偿装置就地控制、 维持当前控制权限三种状态中进行切换选择。该单元输入为电压比较单元的判断结果,上 一时刻切换开关K1、K2导通位置状态,输出是对三种控制权限的选择结果,并将切换开 关导通到不同的控制单元。
当电压比较单元输出为:Vs≥Vmax或者Vs≤Vmin,即:输出当前电压越上限或下限,并 将系统电压Vs输入到本电路时,控制权限切换开关K1导通到执行就地电压控制方式,并 将输入的系统电压Vs输出到SVC恒电压控制单元;
当电压比较单元输出Vmin+Dv<Vs<Vmax-Dv,即:当前电压合格,控制权限切换开 关K1导通到执行AVC下发无功控制命令通路,并将输入的系统电压Vs输出到SVC恒无 功控制单元;
当电压比较单元输出Vmin<Vs≤Vmin+Dv或者Vmax-Dv≤Vs<Vmax,即:当前电压没有 越过上下限、但已经超过死区,控制权限切换开关K1导通到维持当前控制方式通路,并 判断上一时刻K1导通位置,如果上一时刻K1导通到执行AVC下发无功控制命令通路, 则切换开关K2导通到SVC恒无功控制单元,并将输入的系统电压Vs输出到SVC恒无功 控制单元;如果上一时刻K1导通到执行就地电压控制方式通路,则切换开关K2导通到 SVC恒电压控制单元,并将输入的系统电压Vs输出到SVC恒电压控制单元;如果上一时 刻K1导通到维持当前控制方式通路,则切换开关K2导通到上一时刻K2相同的通路上, 并将输入的系统电压Vs输出到相应的控制单元。
(3)SVC恒无功控制单元
此部分是SVC根据AVC下发的无功控制命令,经过PI调节输出控制电压值。该单元 的输入量为当前系统电压Vs,AVC下发的无功指令Qref,动态无功补偿支路当前电路IL,输出为动态无功补偿装置电纳值BΔQ。
输入量IL经过测量用一阶滞后环节后,与输入系统电压Vs经过乘法器相乘, 得到当前时刻动态无功补偿装置支路输出的无功功率QSVC,将由AVC下发的Qref与QSVC输入到减法器中,Qref-QSVC得到输出结果ΔQ,再将ΔQ作为输入变量输入到PI控制器中, 其中KP、KiQ都分别是恒无功控制电路中比例、积分环节系数,经过PI控制器后将输出由 恒无功控制环节产生的SVC电纳BΔQ。
(4)SVC恒电压控制单元
当系统电压越上限或者越下限时,执行SVC就地电压控制方式,即进入SVC恒电压 控制单元。该单元输入量为当前系统电压Vs,AVC下发的电压上限Vmax和下限Vmin,当 前时刻动态无功补偿支路电流IL,输出为动态无功补偿装置电纳值BΔV。
输入量IL经过测量用一阶滞后环节后,与SVC控制斜率KSL相乘得到斜率修 正电压VSL。AVC下发的电压上限Vmax、Vmin经过加法器和除法器后生成电压控制电路的电 压目标值Vref=(Vmax+Vmin)/2,Vref、系统电压Vs、斜率修正电压VSL三个量共同输入到 减法器,输出电压差,即ΔV=Vref-Vs-VSL,再将ΔV作为输入变量输入到PI控制器中。其 中,KV、KiV都分别是恒电压控制电路中比例、积分环节系数,经过PI控制器后将输出由 恒电压控制环节产生的SVC电纳BΔV。
(5)触发单元
此部分输入SVC恒无功控制单元产生的BΔQ、SVC恒电压控制单元产生的BΔV,将上 述两个变量输入到加法器生成动态无功补偿装置电纳值Bref,动态无功补偿装置电纳值Bref 经过查表电路生成触发角α,触发角α经过晶闸管阀触发系统控制触发晶闸管阀,改变晶 闸管阀导通角度,从而控制和改变动态无功补偿装置并联到系统中的支路电流IL。
如图3所示,为本实施例仿真结果示意图。在图3中,曲线1为AVC所控制的220kV 母线电压目标值曲线,曲线2为220kV母线实际电压值曲线,曲线3为AVC下发给SVC 的无功目标值曲线,曲线4为SVC实际发出的无功目标值曲线。
在系统正常运行时,AVC会按照曲线1电压目标值给SVC下发曲线3所示的SVC输 出无功目标,SVC按照曲线3调节输出功率,曲线4为SVC实际输出无功功率,从而改 变220kV母线实际电压,即图3中的曲线2。当系统突然发生短路故障,曲线2中的电压 突降,但由于此时曲线1没有变化,AVC的响应速度也无法瞬间检测到电压突变,那么在 故障对应时刻,曲线3没有突变。但SVC可以在短路瞬间切换到就地电压控制,SVC能 够迅速调节自己输出的无功功率,提供暂态的无功支撑,即图中曲线4的小尖峰。如果SVC 不具备控制目标转换能力,则SVC依然执行AVC下发的无功目标,依然按照曲线3输出 无功功率,将无法对系统的短路故障提供有效的无功支撑作用。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细 说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的 保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包 含在本发明的保护范围之内。

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本发明涉及一种动态无功补偿装置与AVC相结合的控制系统,该系统当电压突升或突降超过上/下限值时,应充分发挥动态无功补偿装置快速响应调压的作用,将控制权限转换到就地,即执行动态无功补偿装置恒电压控制,将系统电压调节到限值范围内。当电压恢复到允许值范围内时,重新纳入AVC的控制范围,执行AVC下发指令。为了避免在动态无功补偿就地控制和AVC控制两种控权限间反复切换,在电压上下限的基础上增加了电压死区D。

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