1.一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制方法,其特征在于:包括如下步骤:
分别计算直流输电系统换相失败、直流输电系统再启动、直流输电系统闭锁故障后,换流站暂态过电压稳定裕度ηz1和换流站稳态过电压稳定裕度ηw,以及新能源机端母线暂态过电压稳定裕度ηz2;
根据各故障下换流站暂态过电压稳定裕度ηz1和新能源机端母线暂态过电压稳定裕度ηz2,计算各故障下的系统暂态过电压稳定裕度ηz;
根据各故障下的系统暂态过电压稳定裕度ηz和换流站稳态过电压稳定裕度ηw判断直流送出能力受限因素,针对直流送出能力受限因素,制定不同受限因素下的滤波器控制策略。
2.根据权利要求1所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制方法,其特征在于:还包括如下步骤:
根据各故障下的系统暂态过电压稳定裕度ηz和换流站稳态过电压稳定裕度ηw,判断直流送出能力受限故障。
3.根据权利要求1所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制方法,其特征在于:还包括如下步骤:
确定过补偿或欠补偿的程度,重新计算换流站稳态过电压稳定裕度和系统暂态过电压稳定裕度,当两个过电压稳定裕度升高时,减少过补偿或欠补偿程度,直到直流大扰动后过电压稳定裕度都降低。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制方法,其特征在于:所述换流站暂态过电压稳定裕度ηz1计算公式如下:
其中,
5.根据权利要求4任一项所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制方法,其特征在于:所述新能源机端母线暂态过电压稳定裕度ηz2计算公式如下:
其中,
6.根据权利要求5任一项所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制方法,其特征在于:所述换流站稳态过电压稳定裕度ηw计算公式如下:
其中,uw为考核的换流站稳态电压,u0为考核的换流站初始电压,uw,lim为考核的换流站稳态临界电压,δuw,lim考核的换流站稳态临界压升,β1为考核的换流站稳态过电压权重系数,β2为考核的换流站稳态压升权重系数。
7.根据权利要求6所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制方法,其特征在于:当换流站仅存在稳态过电压时,β1=1、β2=0;
当换流站仅存在稳态压升超过稳态临界压升时,β1=0、β2=1;
当换流站既存在稳态过电压又存在稳态压升超过稳态临界压升时,β1=β2=0.5。
8.根据权利要求6任一项所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制方法,其特征在于:所述系统暂态过电压稳定裕度ηz计算公式如下:
ηz=ηz1+ηz2。
9.根据权利要求8所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制方法,其特征在于:判断直流送出能力受限因素,针对直流送出能力受限因素,制定不同受限因素下的滤波器控制策略,步骤如下:
当ηz<0且ηw<0时,直流大扰动冲击下不受电压稳定限制,滤波器控制策略维持现有策略不变;
当ηz≥0或ηw≥0时,直流大扰动冲击下存在暂态过电压或稳态过电压问题。其中:当ηz>ηw,直流送出能力受限因素为直流大扰动下暂态过电压约束限制,滤波器需运行在最大欠补偿方式并采取换流站交流电压控制;
当ηz<ηw,直流送出能力受限因素为直流大扰动下稳态过电压约束限制,滤波器需运行在最大过补偿方式并采取换流站交流电压控制;
当ηz=ηw,直流送出能力受限因素为直流大扰动下暂态过电压及稳态过电压约束限制,为减少新能源脱网风险,滤波器需运行在最大欠补偿方式并采取换流站交流电压控制。
10.根据权利要求8所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制方法,其特征在于:判断直流送出能力受限故障,步骤如下:
选取直流输电系统换相失败、直流输电系统再启动、直流输电系统闭锁三种故障下的换流站稳态过电压稳定裕度ηw、系统暂态过电压稳定裕度ηz中的最大值,最大值对应的故障为直流送出能力受限故障。
11.一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制装置,其特征在于,包括如下模块:
第一过电压稳定裕度计算模块:用于分别计算直流输电系统换相失败、直流输电系统再启动、直流输电系统闭锁故障后,换流站暂态过电压稳定裕度ηz1和换流站稳态过电压稳定裕度ηw,以及新能源机端母线暂态过电压稳定裕度ηz2;
第二过电压稳定裕度计算模块:用于根据各故障下换流站暂态过电压稳定裕度ηz1和新能源机端母线暂态过电压稳定裕度ηz2,计算各故障下的系统暂态过电压稳定裕度ηz;
滤波器控制模块:用于根据各故障下的系统暂态过电压稳定裕度ηz和换流站稳态过电压稳定裕度ηw判断直流送出能力受限因素,针对直流送出能力受限因素,制定不同受限因素下的滤波器控制策略。
12.根据权利要求11所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制装置,其特征在于:还包括如下模块:
受限故障判断模块:用于根据各故障下的系统暂态过电压稳定裕度ηz和换流站稳态过电压稳定裕度ηw,判断直流送出能力受限故障。
13.根据权利要求11所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制装置,其特征在于:还包括如下模块:
滤波器调节模块:用于确定过补偿或欠补偿的程度,重新计算换流站稳态过电压稳定裕度和系统暂态过电压稳定裕度,当两个过电压稳定裕度升高时,减少过补偿或欠补偿程度,直到直流大扰动后过电压稳定裕度都降低。
14.根据权利要求11-13任一项所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制装置,其特征在于:所述换流站暂态过电压稳定裕度ηz1计算公式如下:
其中,
15.根据权利要求14所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制装置,其特征在于:所述新能源机端母线暂态过电压稳定裕度ηz2计算公式如下:
其中,
16.根据权利要求15所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制装置,其特征在于:所述换流站稳态过电压稳定裕度ηw计算公式如下:
其中,uw为考核的换流站稳态电压,u0为考核的换流站初始电压,uw,lim为考核的换流站稳态临界电压,δuw,lim考核的换流站稳态临界压升,β1为考核的换流站稳态过电压权重系数,β2为考核的换流站稳态压升权重系数。
17.根据权利要求16所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制装置,其特征在于:当换流站仅存在稳态过电压时,β1=1、β2=0;
当换流站仅存在稳态压升超过稳态临界压升时,β1=0、β2=1;
当换流站既存在稳态过电压又存在稳态压升超过稳态临界压升时,β1=β2=0.5。
18.根据权利要求15所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制装置,其特征在于:所述系统暂态过电压稳定裕度ηz计算公式如下:
ηz=ηz1+ηz2。
19.根据权利要求18所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制装置,其特征在于:判断直流送出能力受限因素,针对直流送出能力受限因素,制定不同受限因素下的滤波器控制策略,步骤如下:
当ηz<0且ηw<0时,直流大扰动冲击下不受电压稳定限制,滤波器控制策略维持现有策略不变;
当ηz≥0或ηw≥0时,直流大扰动冲击下存在暂态过电压或稳态过电压问题。其中:当ηz>ηw,直流送出能力受限因素为直流大扰动下暂态过电压约束限制,滤波器需运行在最大欠补偿方式并采取换流站交流电压控制;
当ηz<ηw,直流送出能力受限因素为直流大扰动下稳态过电压约束限制,滤波器需运行在最大过补偿方式并采取换流站交流电压控制;
当ηz=ηw,直流送出能力受限因素为直流大扰动下暂态过电压及稳态过电压约束限制,为减少新能源脱网风险,滤波器需运行在最大欠补偿方式并采取换流站交流电压控制。
20.根据权利要求18所述的一种减少暂态和稳态过电压的滤波器优化控制装置,其特征在于:判断直流送出能力受限故障,步骤如下:
选取直流输电系统换相失败、直流输电系统再启动、直流输电系统闭锁三种故障下的换流站稳态过电压稳定裕度ηw、系统暂态过电压稳定裕度ηz中的最大值,最大值对应的故障为直流送出能力受限故障。