静止同步补偿器参与电力系统自动电压调节的控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种静止同步补偿器参与电力系统自动电压调节的控制方法，特别涉 及一种静止无功补偿器在不同的控制模式下参与自动电压调节的控制方法，属于电力系统 的电网稳定控制技术领域。
【背景技术】
[0002] 以可关断器件（igbt，igct)为开关器件的静止无功补偿器（statcom)是现代电力 电子技术在电力系统中的典型应用，可以帮助电网实现动态无功连续调节、提高电网电压 稳定水平、抑制线路低频功率振荡，是电网实现可控化和智能化的主要手段之一。
[0003] 当电网因发生故障或者突增负荷等因素而导致系统电压跌落时，静止无功补偿器 (statcom)检测到接入点母线电压的变化而发出或吸收相应的无功功率，从而对接入点母 线电压起到支撑作用。当前的静止无功补偿器（statc0m)控制策略有两种，一种是以静止 无功补偿器（statcom)接入点母线电压与目标参考值的偏差量为参考值，当接入点母线电 压发生波动时，静止无功补偿器（statcom)输出相应的无功功率；一种是以整个系统的关 键节点的母线电压与目标参考值的偏差为参考值，当系统的关键节点电压发生波动时，静 止无功补偿器（statcom)能够对整个系统的关键节点电压波动进行响应，输出相应的无功 功率，但是，目前的控制策略尚未有将静止无功补偿器（statcom)对接入点母线的电压控 制和对整个系统的电压控制综合考虑的研宄。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提出一种静止同步补偿器参与电力系统自动电压调节的控制方 法，将静止无功补偿器（statcom)在不同控制模式下参与电力系统自动电压控制的调节， 以提尚整个系统的电压稳定性。
[0005] 本发明提出的静止同步补偿器参与电力系统自动电压调节的控制方法，包括以下 步骤：
[0006] (1)在每个控制周期到来时刻，检测静止同步补偿器接入电网点的电压有效值 vline^
[0007] 计算电压有效值的标么值vp。。:vp。。=vlinyvb_，其中vbase为电网的电压基值，根据 标幺值vp。。，控制静止同步补偿器的输出无功功率如下：
[0008] 若kvthl，则使静止同步补偿器闭锁，结束本次控制周期；其中pu为电压标幺 值的单位；
[0009] 若vthl〈vpc;c;[0010] 若vth2〈vpjvth3，则使静止同步补偿器进入稳态电压控制模式，并进行步骤⑵；
[0011] 若vth3svp。。彡vth4,则使静止同步补偿器进入恒无功控制模式，并进行步骤（3);
[0012] 若vth4〈vpc;c;〈vth5，则使静止同步补偿器进入稳态电压控制模式，并进行步骤⑵；
[0013] 若vp。。多vth5，则使静止同步补偿器进入暂态电压控制模式，输出无功功率为感性 额定无功值-qmax，并结束本次控制周期；
[0014] 以上，vthl，vth2,vth3,vth4,vth5为使静止同步补偿器进入不同控制模式的电压阈值， 一种典型的取值为：vthl= 〇? 3pu，vth2= 0? 9pu，vth3= 0? %pu，vth4=i. 〇5pu，vth5=i.ipu;
[0015] (2)根据自动电压调节使能标志fav。，控制静止同步补偿器输出无功功率如下：
[0016] 若favc= 1，控制静止同步补偿器输出无功为qav。，结束本次控制周期；
[0017] 若fav。=0,根据上述电压测量值vp。。和电压参考值vmf，计算静止同步补偿器处于 稳态调压模式时的无功功率值qctk，具体包括以下步骤：
[0018] (2-1)计算上述电压标么值vp。。和电压参考值vrrf的电压差值av，av=vpcx-vrrf, 其中电压参考值vmf的取值为：umf2=i.opu;
[0019] (2-2)对电压差值av进行相位补偿计算，得到补偿后的电压差值av_p，相位补
取值范围为t1= 0. 01秒，t2= 0. 03秒；
[0020] (2-3)根据上述补偿后的电压差值av_p和比例积分的传递函数，计算出静止同
s为复频率，心和tv分别为比例系数和积分时间常数，取值范围为：kv= 1~2,tv= 0. 1~ 0? 2 秒；
[0021] (2-4)记稳态电压控制模式下静止同步补偿器的输出无功功率的限值sqlim，初始 化时，设qlim - 〇?iqmax；
[0022] (2-5)对上述qw进行限幅处理，计算出静止同步补偿器稳态电压控制所需的输出 无功功率qctk，限幅处理过程为：当qw>qlim时，使qwk=qlim，当qct〈-qlim时，使qwk=-qlim， 当-qlimskqlim时，使qctk=qw，使静止同步补偿器的输出无功功率为^;
[0023] (2-6)使静止同步补偿器的输出无功功率为qctk，并结束本次控制周期；
[0024] (3)根据上述自动电压调节使能标志fav。，控制静止同步补偿器输出无功功率如 下：
[0025] 若fav。= 1，控制静止同步补偿器输出无功为qav。，结束本次控制周期；
[0026] 若favc= 0,控制静止同步补偿器输出无功为qaffi，结束本次控制周期。
[0027] 本发明提出的静止同步补偿器参与电力系统自动电压调节的控制方法，其优点 是：
[0028] 本发明的控制方法，能够使statcom充分的参与到系统的电压调节过程中，使 statcom能够在优先保证接入点母线电压合理的同时参与到整个系统的电压调解过程中， 增强了系统应对暂态故障的能力，提高的系统的电压稳定性。该方法具有物理意义明晰、 实现简单、性能优异等特点，解决了statcom参与接入点母线电压调节和整个系统电压调 节的协调控制问题，本发明所涉控制方法可在系统电压发生波动时有效的提高电压控制能 力。本发明方法具有物理意义明晰、实现简单、性能优异等特点，本发明所涉的静止无功补 偿器（statcom)在参与系统的自动电压调节方法应用于大电网动态无功补偿设备控制时， 可在优先保证接入点母线电压的同时参与整个系统的电压稳定控制，从而增强了整个系统 的电压稳定性。
【附图说明】
[0029] 图1是本发明控制方法的流程框图。
[0030] 图2是本发明方法中的稳态电压控制流程框图。
【具体实施方式】
[0031] 本发明提出的静止同步补偿器参与电力系统自动电压调节的控制方法，其流程框 图如图1所示，包括以下步骤：
[0032] (1)在每个控制周期到来时刻，检测静止同步补偿器接入电网点的电压有效值 vlim，计算电压有效值的标么值vp。。:vp。。=vlinyvbase，其中vbase为电网的电压基值，根据标 幺值vp。。，控制静止同步补偿器的输出无功功率如下：
[0033] 若kvthl，则使静止同步补偿器闭锁，结束本次控制周期；其中pu为电压标幺 值的单位；
[0034] 若vthl〈vpc;c;[0035] 若vth2〈vpc;c;〈vth3，则使静止同步补偿器进入稳态电压控制模式，并进行步骤⑵；
[0036] 若kvp。。彡vth4，则使静止同步补偿器进入恒无功控制模式，并进行步骤（3);
[0037] 若vth4〈vpc;c;〈vth5，则使静止同步补偿器进入稳态电压控制模式，并进行步骤⑵；
[0038] 若vp。。多vth5，则使静止同步补偿器进入暂态电压控制模式，输出无功功率为感性 额定无功值-qmax，并结束本次控制周期；
[0039] 以上，vthl，vth2,vth3,vth4,vth5为使静止同步补偿器进入不同控制模式的电压阈值， 一种典型的取值为：vthl= 〇? 3pu，vth2= 0? 9pu，vth3= 0? %pu，vth4=i. 〇5pu，vth5=i.ipu0
[0040] (2)根