基于直流闭锁故障的调相机与SVC自响应协同控制方法

本发明属于新能源直流送端电网暂态电压控制领域，具体为基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制方法。

背景技术：

1、近些年，我国跨区特高压直流输电工程建设迅速，目前国家电网已在运/建成了11回±800kv特高压直流输电工程。高压直流跨区外送是实现大规模新能源消纳和高效利用的有效手段，成为促进我国合理利用新能源，推进“碳达峰”、“碳中和”进程的重大举措。

2、高压直流输电可将新能源远距离输送至负荷中心进行消纳，为“碳达峰“碳中和”创造了有利条件。与此同时，高压直流闭锁故障对新能源送出也带来一定的影响，当直流系统发生严重故障或换流器发生多次换相失败时，直流保护系统通过调节换流器触发角来关断直流系统，这个控制过程称为直流闭锁。直流闭锁后送端盈余大量无功，导致的新能源送端电网暂态电压快速升高，若暂态电压值超过暂态高压限值，传导至新能源接入母线，极易引起新能源高压脱网，造成“新能源出力越大、直流输送能力越小；新能源出力越小、直流输送能力越大”的“倒挂”现象，极大限制了新能源高压直流外送能力。

3、动态无功补偿装置通过对无功进行调节从而吸收盈余无功，对降低暂态高电压发挥着重要的作用，为此，在直流送端的整流站装有调相机、svc等动态无功补偿装置，但目前无功补偿装置的调节作用不能得到充分发挥。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制方法，抑制直流闭锁故障产生的暂态电压不高于暂态高电压限值，为大规模新能源接入的送端电网的安全运行提供参考。

2、本发明的技术方案具体如下：

3、本发明之一是提供基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制方法，包括：设定调相机和svc应对直流闭锁故障的自响应动作阈值；以及通过自响应动作阈值的判别，建立调相机自响应控制模型，基于调相机自响应控制模型提出调相机自响应控制方法；以及通过自响应动作阈值的判别，建立svc自响应控制模型，基于svc自响应控制模型提出svc自响应控制方法；以及通过比较直流闭锁故障时整流站交流母线电压与整流站交流母线额定值和自响应动作阈值的大小，并基于调相机自响应控制方法和svc自响应控制方法，提出调相机与svc应对直流闭锁故障的自响应协同控制方法。

4、本发明操作步骤包括设定调相机和svc应对直流闭锁故障的自响应动作阈值，提出调相机应对直流闭锁故障的自响应控制方法，提出svc应对直流闭锁故障的自响应控制方法，以及提出调相机与svc应对直流闭锁故障的自响应协同控制方法。该基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制方法通过设定自响应动作阈值，分别建立调相机和svc的自响应控制模型，并提出相应的自响应控制方法。在直流闭锁故障发生时，通过比较整流站交流母线电压与自响应动作阈值的大小，实现调相机和svc的协同自响应控制，从而保护整流站交流母线电压稳定。该方法的优点在于综合考虑了调相机和svc在直流闭锁故障情况下的自响应控制需求，通过设定自响应动作阈值和建立相应的控制模型，实现了调相机和svc的协同控制，提高了整流站的稳定性和可靠性，同时降低了系统对外部干扰的敏感度。

5、本发明之二是提供种基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制系统，包括：

6、数据设定模块：配置为设定调相机和svc应对直流闭锁故障的自响应动作阈值；

7、调相机自响应控制模块：配置为通过自响应动作阈值的判别，建立调相机自响应控制模型，基于调相机自响应控制模型提出调相机自响应控制方法；

8、svc自响应控制模块：配置为通过自响应动作阈值的判别，建立svc自响应控制模型，基于svc自响应控制模型提出svc自响应控制方法；

9、自响应协同控制整合模块：配置为通过比较直流闭锁故障时整流站交流母线电压与整流站交流母线额定值和自响应动作阈值的大小，并基于调相机自响应控制方法和svc自响应控制方法，提出调相机与svc应对直流闭锁故障的自响应协同控制方法。

10、本发明之三是提供所述基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制装置与基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制系统通讯连接。

11、本发明之四是提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如目的之一所述方法。

12、本发明的有益效果为：

13、1)通过设定调相机和svc应对直流闭锁故障的自响应动作阈值，可以根据系统的特定要求对每个设备的响应进行定制。这样可以确保自响应动作针对每个组件的独特特性进行优化，提高控制的精准性和有效性。

14、2)该方法通过建立调相机和svc的自响应控制模型，实现了基于模型的控制方法。这种模型化控制可以提高系统对直流闭锁故障的响应精度，增强系统的稳定性和可靠性。

15、3)通过比较直流闭锁故障时整流站交流母线电压与整流站交流母线额定值和自响应动作阈值的大小，提出调相机与svc应对直流闭锁故障的自响应协同控制方法。这种协同性可以确保调相机和svc在故障情况下协同工作，提高系统的稳定性和韧性。

16、4)通过协同控制方法，可以优化系统在直流闭锁故障情况下的性能表现，减少系统受到的影响，提高系统的可靠性和韧性。

17、本发明以抑制直流闭锁故障产生的直流送端电网暂态电压不高于暂态高电压限值为目标，通过提前设置调相机和svc应对直流闭锁故障的自响应动作阈值，使调相机和svc能够自响应动作，提高调相机和svc的动作速度。通过提出协同配合的控制方法，提高调相机和svc之间的协同控制能力，实现暂态电压不高于暂态高电压限值的控制效果，进而促进新能源的消纳。

技术特征：

1.基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制方法，其特征在于：所述自响应动作阈值包括调相机暂态高电压动作阈值和svc暂态高电压动作阈值；

3.根据权利要求1所述的基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制方法，其特征在于：所述调相机自响应控制模型的建立步骤包括：

4.根据权利要求3所述的基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制方法，其特征在于：所述基于调相机自响应控制模型提出调相机自响应控制方法操作步骤包括：

5.根据权利要求1所述的基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制方法，其特征在于：所述svc自响应控制模型的建立步骤包括：

6.根据权利要求5所述的基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制方法，其特征在于：所述基于svc自响应控制模型提出svc自响应控制方法操作步骤包括：

7.根据权利要求1所述的基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制方法，其特征在于：所述调相机与svc应对直流闭锁故障的自响应协同控制方法包括：

8.一种基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制系统，其特征在于：

10.一种基于直流闭锁故障的调相机与svc自响应协同控制装置，其特征在于，

11.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述方法。

技术总结
本发明提出了基于直流闭锁故障的调相机与SVC自响应协同控制方法。包括：设定调相机和SVC应对直流闭锁故障的自响应动作阈值；提出调相机应对直流闭锁故障的自响应控制方法；提出SVC应对直流闭锁故障的自响应控制方法；提出调相机与SVC应对直流闭锁故障的自响应协同控制方法。本发明以抑制直流闭锁故障产生的直流送端电网暂态电压不高于高压限值为目标，使调相机和SVC能够按照所设定的阈值进行自响应动作，提高调相机和SVC的动作速度，提高调相机和SVC之间的协同控制能力，达到对超过高压限值的暂态电压进行有效控制的效果，进而促进新能源的消纳。

技术研发人员：曾令国,毛安家,王维洲,刘文颖,杨勇,刘炽,邵冲,曹钰,马彦宏,欧奕昊,何欣,王梦杰,王耿,张一航,刘文飞,郝如海,张旭军
受保护的技术使用者：华北电力大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29