贵广二回hvdc无功控制策略

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1、贵广二回HVDC无功控制策略戴国安1，周君文1，王亚非2（1.许继直流输电河南许昌4610002.许昌供电公司河南许昌）摘要：本文介绍了贵广二回直流输电系统中无功控制的滤波器的配置策略、滤波器投切顺序控制、滤波器限电流控制、无功控制和电压控制、滤波器无功控制及无功定置自适应控制、谐波性能控制、分离母线控制、ＣＳＤ控制、无功和电压测量异常处理，零功率试验时无功控制处理，GAMMAKICK控制，并进行必要的分析，提出了有利于现场运行的有效建议。关键词：高压直流输电；无功控制；交流滤波器；谐波性能0引言高压直流系统满载运行时换流器消耗的

2、无功功率达到最大值，约为额定有功功率的40%~60%，换流站装设的无功补偿容量必须满足这一要求。但当直流系统轻载运行时，换流器消耗的无功功率急剧减小。如果滤波器补偿的无功功率不变，则换流站过剩的无功功率将流入交流系统，造成换流站交流母线电压升高。因此，必须控制滤波器补偿的无功功率，使直流系统在各种运行条件下，换流站交流母线的电压能保持在要求的范围以内，或换流站与交流系统之间交换的无功功率能保持在给定的范围之内。换流站所需补偿的无功功率一般由电容器和交流滤波器提供，将电容器和交流谐波器分为几个大组，确保每大组中均有相同的类型，便于只

3、有一个大组运行时满足最小滤波器的要求。这样，在直流系统满负荷运行时，可投入电容器小组来控制无功功率；在轻载运行时，可以切除电容器小组或滤波器小组来控制无功功率，但滤波器小组不能切除过多，否则无法保证满足谐波性能要求。如果交流滤波器小组已不允许再切除而换流站无功功率仍过剩，可以改变换流器的触发角增加换流器的无功功率消耗进行快速微调，从而实现控制换流站的交流电压和无功功率。下面针对兴仁站滤波器配置和无功控制功能进行分析和探讨。1滤波器配置策略兴仁换流站无功相关的参数见下表：名称符号　参数额定有功功率P(MW)3000交流系统提供的无功

4、功率Qac(MVar)-450换流站消耗的无功功率Qdc(MVar)1662换流站交流母线短路容量Ssc(MVA)9566根据直流系统运行条件，换流站无功补偿总容量应满足公式一般取单个滤波器的额定无功容量，=n*≥(-450+1662)/1.0+同时要求兴仁换流站投切滤波器而引起的电压波动在2%以内,根据下面公式计算得到电压波动值为：＝<2.0%，符合南方电网技术规范书的要求。综合上面两个公式要求，同时考虑恶劣条件下仍有备用滤波器可用，兴仁换流站无功配置采用10个小组，每小组容量为140Mvar（525kV）比较合适。2滤波器开关

5、频率控制及滤波器投切顺序为了控制同类型滤波器的操作频率来平衡滤波器小组的电容器、电抗器、电阻器的应力，因此开关顺序操作应遵循“先投先退”的原则来投入或切除小组滤波器。同类型的小组滤波器的优先级初始化为从1到已使用的小组的最大数目。数越大，优先级越高。小组中自动OFF可用的小组优先级最高的先断开，相同的原理，自动ON可用的小组优先级最高的先闭合。在实现此逻辑（见Figure1）中，CB_CMD_1CYC_ACT信号非常重要，当断路器的ON或OFF命令发出时，信号CB_CMD_1CYC_ACT仅在一个程序周期内（300～400ms）有

6、效。这个信号用来改变开关频率控制中被选中元件的优先级。一旦开关元件被选中，这个元件的优先级被设置为1，同类型中所有较低优先级增1。使用这个逻辑改变开关的优先级而不改变开关ON/OFF状态是必要的，如果开关动作失败，此时同类型中优先级高的开关元件将被选择替代。这个原则确保每一个元件的开关操作频率有序。图1开关命令一个循环有效逻辑Figure1CBCMDOneCycleActive3滤波器限电流控制滤波器限电流存在两种情况，第一种情况是随着输送功率的上升，换流站消耗的无功增加，同时产生大量的谐波，如果此时发生某些滤波器不可用的情况，为

7、了保护交流设备因谐波而损坏，必须限制输送功率在一定的水平，使交流电网谐波滤波性能达到HVDC运行要求。第二种情况是当交直流常在一定功率下运行，由于保护或运行人员切除滤波器后，在规定时间内又没有投入滤波器，直流站控就会根据运行功率下最小滤波器的组合来限电流。直流站控经过一定延时发送限电流值给极控，使输送功率限制在一个合理值。4Uac电压控制Uac电压控制作为一个滤波器投切控制，在考虑了最小压差(Umax_set-Umin_set)能抑制频繁投切滤波器的情况下，操作员能够设置最小和最大的限定值。如果测量电压大于最大电压设置值(Umax

8、_set)，切除滤波器小组，如果测量电压小于最小电压设置值(Umin_set)，投入滤波器小组,投切控制见Figure2。当电压大于Umax_set时切除滤波器不必考虑谐波性能，也不必考虑最小滤波器。当滤波器小组已投入且选择为手动操作，但是，像滤波