并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換方法、裝置及電力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實(shí)施例提供一種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換方法、裝置及電力系統(tǒng)，涉及電力系統(tǒng)并網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域，能夠在交流系統(tǒng)異常時不必閑置并網(wǎng)設(shè)備的無功補(bǔ)償能力的同時避免越上/下限模式與正常運(yùn)行模式間的頻繁切換。該方法包括：當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于上限門檻電壓時，進(jìn)入越上限運(yùn)行模式；當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓?滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足預(yù)定條件時，退出越上限運(yùn)行模式；當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于下限門檻電壓時，進(jìn)入越下限運(yùn)行模式；當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足預(yù)定條件時，退出越下限運(yùn)行模式。
【專利說明】
并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換方法、裝置及電力系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例涉及電力系統(tǒng)并網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換方法、裝置及電力系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]由于技術(shù)成熟可靠、成本不斷降低、控制靈活度高，基于可關(guān)斷器件的并網(wǎng)設(shè)備 (也稱:并網(wǎng)電力電子設(shè)備)逐漸增多。近年來，越來越多的大功率柔性直流輸電及靜止同步補(bǔ)償器(英文全稱:static synchronous compensator;英文簡稱:STATC0M)裝置接入電網(wǎng)。 此類并網(wǎng)設(shè)備具備向電網(wǎng)提供無功支撐的能力，可輔助實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的無功平衡。
[0003]電網(wǎng)電壓在合理范圍內(nèi)波動時，并網(wǎng)設(shè)備輸出的無功功率不宜過大；而當(dāng)電網(wǎng)電壓突破合理范圍時，并網(wǎng)設(shè)備需快速發(fā)出/吸收無功功率，盡可能使電網(wǎng)電壓穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)。為了實(shí)現(xiàn)上述快速發(fā)出/吸收無功功率，通常無功控制策略中無功運(yùn)行模式都設(shè)置正常運(yùn)行模式和越上/下限運(yùn)行模式。正常運(yùn)行模式下輸出無功功率限幅在較小的數(shù)值，而越上/下限運(yùn)行模式則取消無功功率限幅，允許并網(wǎng)設(shè)備輸出更大的無功功率。
[0004]為了避免交流系統(tǒng)異常時，電網(wǎng)電壓處于上/下限邊界時運(yùn)行模式頻繁切換，無功運(yùn)行模式的切換設(shè)置合理的滯環(huán)寬度。交流系統(tǒng)異常時常規(guī)無功控制模式切換方法是:
[0005]1)當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)電壓大于上限門檻電壓時，延時進(jìn)入越上限運(yùn)行模式；
[0006]2)當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)電壓小于上限門檻電壓-滯環(huán)寬度時，延時退出越上限運(yùn)行模式；
[0007]3)當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)電壓小于下限門檻電壓時，延時進(jìn)入越下限運(yùn)行模式；
[0008]4)當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)電壓大于下限門檻電壓+滯環(huán)寬度時，延時退出越下限運(yùn)行模式。
[0009]滯環(huán)寬度應(yīng)大于并網(wǎng)設(shè)備對電網(wǎng)電壓的補(bǔ)償能力，否則無功控制模式仍然會頻繁切換，且導(dǎo)致并網(wǎng)設(shè)備輸出無功頻繁跳變。例如設(shè)置電網(wǎng)電壓大于l.lp.u.進(jìn)入越上限模式，此時并網(wǎng)設(shè)備注入無功功率可使電網(wǎng)電壓減小〇.〇5p.u.，若滯環(huán)寬度小于0.05p.u.，則進(jìn)入越上限模式后電壓立刻滿足退出越上限模式條件；而退出越上限模式后，電壓再次滿足進(jìn)入越上限模式條件，如此重復(fù)。當(dāng)并網(wǎng)設(shè)備注入無功功率對電網(wǎng)電壓影響足夠大時，滯環(huán)寬度的取值變得困難，甚至無法選取到合適的數(shù)值。這在大功率柔性直流輸電接入弱交流電網(wǎng)中的應(yīng)用中極易出現(xiàn)。雖然限制一段時間內(nèi)并網(wǎng)設(shè)備允許進(jìn)入越上/下限模式的次數(shù)、或者退出越上/下限模式后需滿足一定條件才允許再次進(jìn)越上/下限模式等手段可避免頻繁切換，但也同時閑置了并網(wǎng)設(shè)備的無功補(bǔ)償能力，在電網(wǎng)電壓異常時未能很好地提供無功支撐。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換方法、裝置及電力系統(tǒng)，能夠在交流系統(tǒng)異常時不必閑置并網(wǎng)設(shè)備的無功補(bǔ)償能力的同時避免越上/下限模式與正常運(yùn)行模式間的頻繁切換。
[0011]第一方面，提供一種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換方法，所述并網(wǎng)設(shè)備具備無功功率輸出能力，且所述并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式包括正常運(yùn)行模式、越上限運(yùn)行模式和越下限工作模式，包括:
[0012]實(shí)時檢測監(jiān)測點(diǎn)的電壓；
[0013]當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于上限門檻電壓時，控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越上限運(yùn)行模式；
[0014]當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式；
[0015]當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于下限門檻電壓時，控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越下限運(yùn)行模式；
[0016]當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足所述預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越下限運(yùn)行模式。
[0017]可選的，所述預(yù)定條件包括以下至少一項(xiàng):并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率不大于正常運(yùn)行模式下的無功功率限幅，或者并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率引起的所述監(jiān)測點(diǎn)的電壓降不大于所述滯環(huán)寬度。
[0018]可選的，所述進(jìn)入越上限運(yùn)行模式，包括:延時第一預(yù)設(shè)時長進(jìn)入所述越上限運(yùn)行模式；
[0019]所述退出越上限運(yùn)行模式，包括:延時第二預(yù)設(shè)時長退出所述越上限運(yùn)行模式；
[0020]所述進(jìn)入越下限運(yùn)行模式，包括:延時第三預(yù)設(shè)時長進(jìn)入所述越下限運(yùn)行模式；
[0021]所述退出越下限運(yùn)行模式，包括:延時第四預(yù)設(shè)時長退出所述越下限運(yùn)行模式。
[0022]可選的，所述方法還包括:配置所述上限門檻電壓、所述下限門檻電壓和所述滯環(huán)寬度。[〇〇23]第二方面，提供一種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換裝置，所述并網(wǎng)設(shè)備具備無功功率輸出能力，且并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式包括正常運(yùn)行模式、越上限運(yùn)行模式和越下限工作模式，包括:
[0024]檢測單元，被配置為實(shí)時檢測監(jiān)測點(diǎn)的電壓；
[0025]切換單元，被配置為當(dāng)檢測單元檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于上限門檻電壓時，控制所述并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越上限運(yùn)行模式；
[0026]所述切換單元，還被配置為當(dāng)檢測單元檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足預(yù)定條件時，控制所述并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式；
[0027]所述切換單元，還被配置為當(dāng)所述檢測單元檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于下限門檻電壓時，控制所述并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越下限運(yùn)行模式；
[0028]所述切換單元，還被配置為當(dāng)所述檢測單元檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足所述預(yù)定條件時，控制退出越下限運(yùn)行模式。
[0029]可選的，所述預(yù)定條件包括以下至少一項(xiàng):并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率不大于正常運(yùn)行模式下的無功功率限幅，或者并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率引起的所述監(jiān)測點(diǎn)的電壓降不大于所述滯環(huán)寬度。
[0030]可選的，所述切換單元，被配置為延時第一預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入所述越上限運(yùn)行模式；
[0031]所述切換單元，被配置為延時第二預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備退出所述越上限運(yùn)行模式；
[0032]所述切換單元，被配置為延時第三預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入所述越下限運(yùn)行模式；
[0033]所述切換單元，被配置為延時第四預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備退出所述越下限運(yùn)行模式。[0〇34] 可選的，所述監(jiān)測點(diǎn)為公共連接點(diǎn)PCC(英文全稱:point of common coupling)， 其中所述PCC位于柔性直流換流站受端的第一聯(lián)結(jié)變壓器與送電交流電網(wǎng)之間，或者，所述 PCC位于柔性直流換流站送端的第二聯(lián)結(jié)變壓器與受電交流電網(wǎng)之間。
[0035]可選的，所述切換裝置還包括:控制單元，用于配置所述上限門檻電壓、所述下限門檻電壓和所述滯環(huán)寬度。
[0036]第三方面，提供一種電力系統(tǒng)，包括:上述任一并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換裝置。
[0037]本發(fā)明的實(shí)施例提供的并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換方法、裝置及電力系統(tǒng)， 應(yīng)用于直流輸電系統(tǒng)，并網(wǎng)設(shè)備具備無功功率輸出能力，且并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式包括正常運(yùn)行模式、越上限運(yùn)行模式和越下限工作模式，切換裝置實(shí)時檢測監(jiān)測點(diǎn)的電壓；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于上限門檻電壓時，控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越上限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于下限門檻電壓時， 控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越下限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足所述預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越下限運(yùn)行模式；由于能夠進(jìn)一步根據(jù)并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率切換并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式， 因此能夠在交流系統(tǒng)異常時不必閑置并網(wǎng)設(shè)備的無功補(bǔ)償能力的同時避免越上/下限模式與正常運(yùn)行模式間的頻繁切換?！靖綀D說明】
[0038]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[〇〇39]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖3為本發(fā)明的另一實(shí)施例提供的一種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換方法流程示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0043]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。[〇〇44]在現(xiàn)有技術(shù)中，為避免并網(wǎng)設(shè)備越上/下限模式與正常運(yùn)行模式間的頻繁切換，需要通過限制一段時間內(nèi)并網(wǎng)設(shè)備允許進(jìn)入越上/下限模式的次數(shù)、或者退出越上/下限模式后需滿足一定條件才允許再次進(jìn)越上/下限模式，但這樣做也同時閑置了并網(wǎng)設(shè)備的無功補(bǔ)償能力，在電網(wǎng)電壓異常時未能很好地提供無功支撐。為避免上述問題發(fā)生，本發(fā)明的實(shí)施例提供的方案中對于并網(wǎng)設(shè)備無功運(yùn)行模式的切換，在考慮上限門檻電壓、下限門檻電壓以及滯環(huán)寬度的同時進(jìn)一步參考了并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率，在并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足預(yù)定條件時再進(jìn)行相應(yīng)的無功運(yùn)行模式切換，因此能夠在交流系統(tǒng)異常時不必閑置并網(wǎng)設(shè)備的無功補(bǔ)償能力的同時避免越上/下限模式與正常運(yùn)行模式間的頻繁切換。 [〇〇45]具體的，本發(fā)明的實(shí)施例提供的方案運(yùn)行于電力系統(tǒng)，參照圖1所示，該電力系統(tǒng)可以包括:送電交流電網(wǎng)、直流輸電系統(tǒng)、受電交流電網(wǎng)；其中直流輸電系統(tǒng)包括:直流換流站送端VSC1、直流換流站受端VSC2、其中VSC1和VSC2之間通過直流線路連接，該VSC1通過第一聯(lián)結(jié)變壓器T1連接受電交流電網(wǎng)，該VSC2通過第二聯(lián)結(jié)變壓器T2連接送電交流電網(wǎng)；第一聯(lián)結(jié)變壓器T1與送電交流電網(wǎng)之間為公共連接點(diǎn)PCC，柔第二聯(lián)結(jié)變壓器T2與送電交流電網(wǎng)之間為公共連接點(diǎn)PCC。該直流輸電系統(tǒng)可以為柔性直流輸電系統(tǒng)。
[0046]基于上述電力系統(tǒng)，參照圖2所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換裝置，并網(wǎng)設(shè)備具備無功功率輸出能力，且并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式包括正常運(yùn)行模式、越上限運(yùn)行模式和越下限工作模式，包括:
[0047]檢測單元11，被配置為實(shí)時檢測監(jiān)測點(diǎn)的電壓。
[0048]切換單元12,被配置為當(dāng)檢測單元檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于上限門檻電壓時，控制所述并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越上限運(yùn)行模式。
[0049]所述切換單元12,還被配置為當(dāng)檢測單元11檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足預(yù)定條件時，控制所述并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式。
[0050]所述切換單元12,還被配置為當(dāng)所述檢測單元11檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于下限門檻電壓時，控制所述并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越下限運(yùn)行模式。
[0051]所述切換單元12,還被配置為當(dāng)所述檢測單元11檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足所述預(yù)定條件時，控制退出越下限運(yùn)行模式。[〇〇52]其中，參照圖1所示，該切換裝置可以連接至PCC，將PCC作為監(jiān)測點(diǎn)實(shí)現(xiàn)上述對并網(wǎng)設(shè)備的無功運(yùn)行模式切換功能。[〇〇53]本發(fā)明的實(shí)施例提供的并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換裝置應(yīng)用于直流輸電系統(tǒng)，并網(wǎng)設(shè)備具備無功功率輸出能力，且并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式包括正常運(yùn)行模式、越上限運(yùn)行模式和越下限工作模式，切換裝置實(shí)時檢測監(jiān)測點(diǎn)的電壓；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于上限門檻電壓時，控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越上限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于下限門檻電壓時，控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越下限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足所述預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越下限運(yùn)行模式；由于能夠進(jìn)一步根據(jù)并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率切換并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式，因此能夠在交流系統(tǒng)異常時不必閑置并網(wǎng)設(shè)備的無功補(bǔ)償能力的同時避免越上/下限模式與正常運(yùn)行模式間的頻繁切換。
[0054]一種可選的方式為:預(yù)定條件包括以下至少一項(xiàng):并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率不大于正常運(yùn)行模式下的無功功率限幅，或者并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率引起的所述監(jiān)測點(diǎn)的電壓降不大于所述滯環(huán)寬度。
[0055]此時，所述切換單元12,還被配置為當(dāng)檢測單元11檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率不大于正常運(yùn)行模式下的無功功率限幅時，控制所述并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式;或者，還被配置為當(dāng)檢測單元11檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率引起的所述監(jiān)測點(diǎn)的電壓降不大于所述滯環(huán)寬度時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式。[〇〇56]所述切換單元12,還被配置為當(dāng)所述檢測單元11檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率不大于正常運(yùn)行模式下的無功功率限幅時，控制退出越下限運(yùn)行模式;或者，被配置為當(dāng)所述檢測單元11檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率引起的所述監(jiān)測點(diǎn)的電壓降不大于所述滯環(huán)寬度時，控制退出越下限運(yùn)行模式。[〇〇57]當(dāng)然上述僅僅是提供的一種方式，在合理增加并網(wǎng)設(shè)備退出越上/下限運(yùn)行模式的其他條件，避免并網(wǎng)設(shè)備退出越上/下限運(yùn)行模式后，監(jiān)測點(diǎn)電壓再次滿足進(jìn)入越上/下限運(yùn)行模式，從而導(dǎo)致并網(wǎng)設(shè)備無功運(yùn)行模式頻繁切換或閑置并網(wǎng)設(shè)備的無功支撐能力的問題，也應(yīng)該屬于本申請的保護(hù)范圍。[〇〇58]此外，切換單元12,被配置為延時第一預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入所述越上限運(yùn)行模式。[〇〇59]所述切換單元12,被配置為延時第二預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備退出所述越上限運(yùn)行模式。
[0060]所述切換單元12,被配置為延時第三預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入所述越下限運(yùn)行模式。
[0061]所述切換單元12,被配置為延時第四預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備退出所述越下限運(yùn)行模式。
[0062]通過上述方式實(shí)現(xiàn)延時切換無功運(yùn)行模式，從而避免監(jiān)測點(diǎn)電壓不穩(wěn)定造成的并網(wǎng)設(shè)備無功運(yùn)行模式頻繁切換的情況發(fā)生。
[0063]參照圖3所示，切換裝置還包括:控制單元13,用于配置上限門檻電壓、下限門檻電壓和滯環(huán)寬度，這樣能夠通過合理配置上限門檻電壓、下限門檻電壓和滯環(huán)寬度的幅度優(yōu)化并網(wǎng)設(shè)備無功運(yùn)行模式切換的頻率。
[0064]參照圖4,提供一種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換方法，所述并網(wǎng)設(shè)備具備無功功率輸出能力，且所述并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式包括正常運(yùn)行模式、越上限運(yùn)行模式和越下限工作模式，包括:
[0065]101、實(shí)時檢測監(jiān)測點(diǎn)的電壓。
[0066]102、當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于上限門檻電壓時，控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越上限運(yùn)行模式。
[0067]103、當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式。
[0068]可選的，所述預(yù)定條件包括以下至少一項(xiàng):并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率不大于正常運(yùn)行模式下的無功功率限幅，或者并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率引起的所述監(jiān)測點(diǎn)的電壓降不大于所述滯環(huán)寬度。
[0069]步驟103具體為:當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率不大于正常運(yùn)行模式下的無功功率限幅時，控制所述并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式;或者，當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率引起的所述監(jiān)測點(diǎn)的電壓降不大于所述滯環(huán)寬度時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式。
[0070]104、當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于下限門檻電壓時，控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越下限運(yùn)行模式；
[0071]105、當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足所述預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越下限運(yùn)行模式。
[0072]可選的，所述預(yù)定條件包括以下至少一項(xiàng):并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率不大于正常運(yùn)行模式下的無功功率限幅，或者并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率引起的所述監(jiān)測點(diǎn)的電壓降不大于所述滯環(huán)寬度。
[0073]步驟105具體為:當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率不大于正常運(yùn)行模式下的無功功率限幅時，控制退出越下限運(yùn)行模式;或者，當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率引起的所述監(jiān)測點(diǎn)的電壓降不大于所述滯環(huán)寬度時，控制退出越下限運(yùn)行模式。
[0074]本發(fā)明的實(shí)施例提供的并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換裝置應(yīng)用于直流輸電系統(tǒng)，并網(wǎng)設(shè)備具備無功功率輸出能力，且并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式包括正常運(yùn)行模式、越上限運(yùn)行模式和越下限工作模式，切換裝置實(shí)時檢測監(jiān)測點(diǎn)的電壓；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于上限門檻電壓時，控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越上限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于下限門檻電壓時，控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越下限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足所述預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越下限運(yùn)行模式；由于能夠進(jìn)一步根據(jù)并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率切換并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式，因此能夠在交流系統(tǒng)異常時不必閑置并網(wǎng)設(shè)備的無功補(bǔ)償能力的同時避免越上/下限模式與正常運(yùn)行模式間的頻繁切換。
[0075]上述方案中，所述進(jìn)入越上限運(yùn)行模式，包括:延時第一預(yù)設(shè)時長進(jìn)入所述越上限運(yùn)行模式；
[0076]所述退出越上限運(yùn)行模式，包括:延時第二預(yù)設(shè)時長退出所述越上限運(yùn)行模式；
[0077]所述進(jìn)入越下限運(yùn)行模式，包括:延時第三預(yù)設(shè)時長進(jìn)入所述越下限運(yùn)行模式；
[0078]所述退出越下限運(yùn)行模式，包括:延時第四預(yù)設(shè)時長退出所述越下限運(yùn)行模式。
[0079]通過上述方式實(shí)現(xiàn)延時切換無功運(yùn)行模式，從而避免監(jiān)測點(diǎn)電壓不穩(wěn)定造成的并網(wǎng)設(shè)備無功運(yùn)行模式頻繁切換的情況發(fā)生。
[0080]可選的，上述方法還包括:配置上限門檻電壓、所述下限門檻電壓和所述滯環(huán)寬度。這樣能夠通過合理配置上限門檻電壓、下限門檻電壓和滯環(huán)寬度的幅度優(yōu)化并網(wǎng)設(shè)備無功運(yùn)行模式切換的頻率。[0081 ]參照圖1所示的電力系統(tǒng)，以最大無功輸出為300MVar的柔性直流換流站為例說明。圖1為大容量柔性直流輸電系統(tǒng)示意圖。VSC1為柔性直流輸電站的送端、VSC2為柔性直流輸電站的受端，T1、T2為聯(lián)結(jié)變壓器，監(jiān)測點(diǎn)為任一公共連接點(diǎn)(PCC點(diǎn))。[〇〇82] 正常運(yùn)行模式下并網(wǎng)設(shè)備輸出無功功率限幅為±60MVar，電網(wǎng)電壓超過l.lp.u.時進(jìn)入越上限運(yùn)行模式；電網(wǎng)電壓低于0.9p.u.時進(jìn)入越下限運(yùn)行模式;越上限運(yùn)行模式和越下限運(yùn)行模式下無功功率限幅取消，允許最大輸出±300MVar無功功率。滯環(huán)寬度設(shè)置為 0.05p.u.。無功控制模式切換策略配置為:[〇〇83]切換裝置任意時刻檢測到監(jiān)測點(diǎn)電壓正序模值大于l.lp.u.，控制并網(wǎng)設(shè)備延時 5ms進(jìn)入越上限運(yùn)行模式。[〇〇84]越上限運(yùn)行模式下，若監(jiān)測點(diǎn)電壓正序模值小于1.05p.u.，且當(dāng)前輸出無功功率絕對值小于60MVar，控制并網(wǎng)設(shè)備延時5ms退出越上限運(yùn)行模式，恢復(fù)到正常運(yùn)行模式。 [〇〇85]切換裝置任意時刻檢測到監(jiān)測點(diǎn)電壓正序模值小于0.9p.u.，控制并網(wǎng)設(shè)備延時 5ms進(jìn)入越下限運(yùn)行模式。[〇〇86]越下限運(yùn)行模式下，若監(jiān)測點(diǎn)電壓正序模值大于0.95p.u.，且當(dāng)前輸出無功絕對值小于60MVar，控制并網(wǎng)設(shè)備延時5ms退出越下限運(yùn)行模式，恢復(fù)到正常運(yùn)行模式。
[0087]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換方法，所述并網(wǎng)設(shè)備具備無功功率輸出能力， 且所述并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式包括正常運(yùn)行模式、越上限運(yùn)行模式和越下限工作模式， 其特征在于，包括:實(shí)時檢測監(jiān)測點(diǎn)的電壓；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于上限門檻電壓時，控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越上限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無 功功率滿足預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越上限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于下限門檻電壓時，控制并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越下限運(yùn)行模式；當(dāng)檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無 功功率滿足所述預(yù)定條件時，控制并網(wǎng)設(shè)備退出越下限運(yùn)行模式。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定條件包括以下至少一項(xiàng):并網(wǎng)設(shè) 備當(dāng)前輸出無功功率不大于正常運(yùn)行模式下的無功功率限幅，或者并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功 功率引起的所述監(jiān)測點(diǎn)的電壓降不大于所述滯環(huán)寬度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述進(jìn)入越上限運(yùn)行模式，包括:延時第一 預(yù)設(shè)時長進(jìn)入所述越上限運(yùn)行模式；所述退出越上限運(yùn)行模式，包括:延時第二預(yù)設(shè)時長退出所述越上限運(yùn)行模式；所述進(jìn)入越下限運(yùn)行模式，包括:延時第三預(yù)設(shè)時長進(jìn)入所述越下限運(yùn)行模式；所述退出越下限運(yùn)行模式，包括:延時第四預(yù)設(shè)時長退出所述越下限運(yùn)行模式。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:配置所述上限 門檻電壓、所述下限門檻電壓和所述滯環(huán)寬度。5.—種并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式的切換裝置，所述并網(wǎng)設(shè)備具備無功功率輸出能力， 且并網(wǎng)設(shè)備的無功控制模式包括正常運(yùn)行模式、越上限運(yùn)行模式和越下限工作模式，其特 征在于，包括:檢測單元，被配置為實(shí)時檢測監(jiān)測點(diǎn)的電壓；切換單元，被配置為當(dāng)檢測單元檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于上限門檻電壓時，控制所述 并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越上限運(yùn)行模式；所述切換單元，還被配置為當(dāng)檢測單元檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于所述上限門檻電壓-滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足預(yù)定條件時，控制所述并網(wǎng)設(shè)備退出越上 限運(yùn)行模式；所述切換單元，還被配置為當(dāng)所述檢測單元檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓小于下限門檻電壓 時，控制所述并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入越下限運(yùn)行模式；所述切換單元，還被配置為當(dāng)所述檢測單元檢測到監(jiān)測點(diǎn)的電壓大于所述下限門檻電 壓+滯環(huán)寬度，并且并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率滿足所述預(yù)定條件時，控制退出越下限運(yùn)行 模式。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切換裝置，其特征在于，所述預(yù)定條件包括以下至少一項(xiàng):并 網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出無功功率不大于正常運(yùn)行模式下的無功功率限幅，或者并網(wǎng)設(shè)備當(dāng)前輸出 無功功率引起的所述監(jiān)測點(diǎn)的電壓降不大于所述滯環(huán)寬度。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切換裝置，其特征在于，所述切換單元，被配置為延時第一預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入所述越上限運(yùn)行模式；所述切換單元，被配置為延時第二預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備退出所述越上限運(yùn)行模 式；所述切換單元，被配置為延時第三預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入所述越下限運(yùn)行模 式；所述切換單元，被配置為延時第四預(yù)設(shè)時長控制所述并網(wǎng)設(shè)備退出所述越下限運(yùn)行模式。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切換裝置，其特征在于，所述監(jiān)測點(diǎn)為公共連接點(diǎn)PCC，其中 所述PCC位于柔性直流換流站受端的第二聯(lián)結(jié)變壓器與送電交流電網(wǎng)之間，或者，所述PCC 位于柔性直流換流站送端的第一聯(lián)結(jié)變壓器與受電交流電網(wǎng)之間。9.根據(jù)權(quán)利要求5-8任一項(xiàng)所述的切換裝置，其特征在于，所述切換裝置還包括:控制 單元，用于配置所述上限門檻電壓、所述下限門檻電壓和所述滯環(huán)寬度。10.—種電力系統(tǒng)，其特征在于，包括:權(quán)利要求5-9任一項(xiàng)所述的并網(wǎng)設(shè)備的無功控制 模式的切換裝置。
【文檔編號】H02J3/38GK105958536SQ201610396629
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】鄒常躍, 陳俊, 許樹楷, 楊煜, 李巍巍, 黃潤鴻
【申請人】南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心