参数值。由于
，计算Kp要首先获得电压-有功灵敏 度矩阵和电压-无功灵敏度矩阵。具体过程如下。
[0071] 列出拓展的潮流方程，
[0073]求有功和无功对节点电压和相角的偏导数，可W得到灵敏度矩阵，
[0075] 为了表示PV节点和平衡节点如下特征，
[0076] 0S,…k=斯蛛
[0077] %=墙
[0078] 对S进行W下操作:表示关于参考相角的灵敏度的列向量置零;表示关于PV节点和 平衡节点电压的灵敏度的列向量置零;表示平衡节点有功灵敏度的行向量置零;表示PV节 点和平衡节点无功灵敏度的行向量置零；W上行向量和列向量相交的对角线元素置为1。功 率向量中，PV节点无功功率和平衡节点有功功率、无功功率对应的元素置零。
[0079] 通过W上操作，再对S求逆，得
[0081 ]其中，从Svp和Svq可W分别获取电压-有功灵敏度和电压-无功灵敏度信息。
[0082]进一步作为优选的实施方式，联网工况电压-有功灵敏度可W忽略，不考虑与有功 调节的配合，且电压-无功灵敏度随功率调整变化不大，所述步骤C中使用联网状态下的正 常调压系数进行无功电压控制的计算公式为：
[0084] 其中，
[0085] Qavg为全厂无功AVC分配值；
[0086] Qact为当前实发无功；
[0087] A V为实际母线电压与给定电压值偏差；
[008引 Kv_networked为正常调压系数；
[0089] 为不参加 AVC机组所发无功之和。
[0090] 进一步作为优选的实施方式，所述步骤D中的无功功率分配方法为根据等功率因 素原则、无功容量成比例原则、相似调整裕度原则或动态优化原则分配各AVC机组无功值。
[0091] 进一步作为优选的实施方式，W相似调整裕度原则为例，所述步骤D中的无功功率 分配方法为根据相似调整裕度原则分配各AVC机组无功值，分配的计算公式为：
[0093] 其中，
[0094] n为参加 AVC的机组数；
[009引 QiMax-化为参加 AVC的第i台机组的无功调整裕度；
[0096] 份化-a)为参加 AVC机组的当前无功调整裕度之和；
[0097] QiAV功AVC分配到第i台参加 AVC机组的无功出力。
[009引 W图4的孤岛系统为例，说明本发明方法应用于该孤岛系统的具体实施例，图示为 南方电网西电东送的楚穗直流送端系统，送端的金安桥和小湾水电厂分别经双回线与楚雄 换流站相连，另外，联网时和平站经单回线路并联在小湾电厂和楚雄站之间，和平站和同步 电网相连。楚穗直流孤岛判别系统由楚雄站、小湾电厂、和平站的孤岛判别装置组成。
[0099] 联网方式下，根据电压-无功灵敏度的计算结果，小湾电厂的AVC调压系数为 Kv_netwDrked = 6MVar/kV，即电压偏差1 kV，无功应调整6MVar，有功对电压灵敏度在大电网中可 近似忽略。联网工况电厂AVC按下式计算无功：
[0100] 化,'C =化（T + AF.貧('_,翻心/ - &瓦
[0101] 孤岛方式下，根据电压对无功灵敏度计算结果，实际调压系数Kv_islanded = 2MVar/ kV，如果仍然用联网工况的恒定调压系数调节，会出现超调导致的波动，必须根据网络状态 进行自适应调整。
[0102] 孤岛方式下，电压对有功灵敏度显著增大，电厂有功的连续上升或下降对发电厂 高压母线电压幅值造成明显的影响，AVC在制定无功调整量时可W补偿下一控制周期有功 调整对电压的影响，使母线电压更加稳定。
[0103]根据灵敏度计算的结果，在孤岛系统2500MW功率水平下，有功功率增加1MW，为维 持电压恒定无功功率必须相应增加0.25MVa;r，在线计算Kp = O.化，则计算公式采用：
[0105] 孤岛方式下AVC控制的整体传递函数框图如图5所示。
[0106] 参照图3,一种高压直流输电送端的电压控制系统，包括有：
[0107] 孤岛检测模块，用于检测在远距离高压直流输电的送端是否处于孤岛运行状态；
[0108] 孤岛运行控制模块，用于在送端处于孤岛运行状态时，根据孤岛系统自适应电压-无功灵敏度设置发电厂调压系数，并根据孤岛系统自适应电压-有功灵敏度计算配合有功 调节的无功补偿系数，进行有功无功协同控制；
[0109] 联网控制模块，用于在送端处于联网状态时，使用联网状态下的正常调压系数进 行无功电压控制；
[0110] 无功功率分配模块，用于根据无功功率分配方法计算各个AVC机组的无功功率设 定值；
[0111] 系统中的AVC机组，根据上述无功功率设定值，利用AVC机组励磁调节器进行本地 闭环控制。
[0112] W上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施 例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可W作出种种的等同变换或替 换，运些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1. 一种高压直流输电送端的电压控制方法，其特征在于:包括有W下步骤： A、 在远距离高压直流输电的送端通过孤岛检测模块检测送端是否处于孤岛运行状态； B、 若送端处于孤岛运行状态，则根据孤岛系统自适应电压-无功灵敏度设置发电厂调 压系数，并根据孤岛系统自适应电压-有功灵敏度计算配合有功调节的无功补偿系数，进而 进行有功无功协同控制，执行步骤D; C、 若送端处于联网状态，则使用联网状态下的正常调压系数进行无功电压控制，执行 步骤D; D、 根据无功功率分配方法计算各个AVC机组的无功功率设定值； E、 各个AVC机组励磁调节器根据上述无功功率设定值进行本地闭环控制。2. 根据权利要求1所述的一种高压直流输电送端的电压控制方法，其特征在于:所述步 骤B中基于自适应灵敏度进行有功无功协同控制的计算公式为： 其中，Qavc为全厂无功AVC分配值； Qact为当前实发无功； A V为实际母线电压与给定电压值偏差； Kv_islanded为孤岛方式下的发电厂调压系数； AP · Κρ为孤岛发电机组有功调节的无功补偿量，AP为孤岛发电机组有功调节量，虹为 配合有功调节的无功补偿系数； 1?为不参加 AVC机组所发无功之和。3. 根据权利要求2所述的一种高压直流输电送端的电压控制方法，其特征在于：所述 Kv_islanded值根据潮流方程的电压-无功灵敏度在线确定，Kp值根据潮流方程的电压-有功灵 敏度矩阵在线确定。4. 根据权利要求1所述的一种高压直流输电送端的电压控制方法，其特征在于:所述步 骤C中使用联网状态下的正常调压系数进行无功电压控制的计算公式为：其中， Qavc为全厂无功AVC分配值； Qact为当前实发无功； A V为实际母线电压与给定电压值偏差； Kv_networked为正苗调压系数； 公777为不参加 AVC机组所发无功之和。5. 根据权利要求1所述的一种高压直流输电送端的电压控制方法，其特征在于:所述步 骤D中的无功功率分配方法为根据等功率因素原则、无功容量成比例原则、相似调整裕度原 则或动态优化原则分配各AVC机组无功功率设定值。6. 根据权利要求5所述的一种高压直流输电送端的电压控制方法，其特征在于:所述步 骤D中的无功功率分配方法为根据相似调整裕度原则分配各AVC机组无功功率设定值，分配 的计算公式为：其中， η为参加 AVC的机组数； QiMax-Q功参加 AVC的第i台机组的无功调整裕度；为参加 AVC机组的当前无功调整裕度之和； QiAvc为AVC分配到第i台参加 AVC机组的无功出力。7.-种高压直流输电送端的电压控制系统，其特征在于:包括有孤岛检测模块，用于检 测在远距离高压直流输电的送端是否处于孤岛运行状态； 孤岛运行控制模块，用于在送端处于孤岛运行状态时，根据孤岛系统自适应电压-无功 灵敏度设置发电厂调压系数，并根据孤岛系统自适应电压-有功灵敏度计算发电厂有功调 节的无功补偿系数，进而进行有功无功协同控制； 联网控制模块，用于在送端处于联网状态时，使用联网状态下的正常调压系数进行无 功电压控制； 无功功率分配模块，用于根据无功功率分配方法计算各个AVC机组的无功功率设定值； 系统中的AVC机组，根据上述无功功率设定值，利用AVC机组励磁调节器进行本地闭环 控制。
【专利摘要】本发明公开了一种高压直流输电送端的电压控制方法和系统，判断送端是否处于孤岛运行状态，孤岛方式下，基于自适应电压-无功灵敏度和电压-有功灵敏度进行有功无功协同控制，联网方式下，按正常调压系数进行无功电压控制，根据无功功率分配方法计算各个AVC（自动电压控制）机组的无功功率设定值，最后在各个AVC机组励磁调节器根据上述无功功率设定值进行本地闭环控制。本发明根据高压直流输电送端系统的不同运行工况，避免孤岛方式下电厂高压母线电压由于AVC调压系数不匹配以及有功调节引起的大幅波动。本发明可广泛应用于电力系统自动电压控制领域。
【IPC分类】H02J3/36, H02J3/18, H02J3/38, H02J3/00
【公开号】CN105576652
【申请号】CN201511032881
【发明人】陈亦平, 郑晓东, 侯君, 陈皓勇, 孙雁斌, 王巍, 莫维科, 李家璐, 刘起兴
【申请人】中国南方电网有限责任公司, 华南理工大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月30日