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高压直流输电系统无功平衡分析介绍

【摘要】:在直流输电系统稳定运行时,换流站无功补偿的设计应考虑在稳态交流系统电压范围内,当高压直流联络线输送额定直流功率时,在最不利的整流器或逆变器运行工况下,如果一个最大的滤波器/并联电容组停运,在两侧换流站实现至少100%的无功功率补偿。补偿设备向系统提供无功功率。在实际计算中,根据换流器实际的运行情况,确定计算无功功率需要的参数,根据式即可算出换流器消耗的最大无功功率Qdc。

在直流输电系统稳定运行时,换流站无功补偿的设计应考虑在稳态交流系统电压范围内,当高压直流联络线输送额定直流功率时,在最不利的整流器逆变器运行工况下,如果一个最大的滤波器/并联电容组停运,在两侧换流站实现至少100%的无功功率补偿。

(1)补偿设备向系统提供无功功率。

根据公式Q=Qfilter-Qconv,当Q<0时,此时换流站消耗的无功功率大于交流滤波器或并联电容组产生的无功功率,为了防止换流站向交流系统吸收无功功率,需要向换流站投切容性无功补偿装置,提供无功功率。在实际计算中,根据换流器实际的运行情况,确定计算无功功率需要的参数,根据式(4.13)即可算出换流器消耗的最大无功功率Qdc

当系统正常稳态运行时,并联电容器的总功率值如下:

对于系统无功功率,根据公式Q=Qfilter-Qconv,当Q大于零时,此时换流站消耗的无功功率小于交流滤波器或并联电容组产生的无功功率,为了防止换流站冗余无功流向交流系统,需要向换流站投切感性

式中,Qac为交流系统的无功需求;Qsb为最大滤波器/并联电容组产生的无功功率;Qdc为换流器消耗的无功功率。

(2)补偿设备吸收无功补偿装置,吸收无功功率。在实际计算当中,根据换流器实际的运行情况,确定计算无功功率需要的参数,根据式(4.13)即可算出换流器消耗的最大无功功率Qdc

当系统正常稳态运行时,并联电抗器的总功率值计算如下:

式中,Qac为交流系统的无功需求;Qfmin为滤波器/并联电容组产生的无功功率;Qdc为换流器消耗的无功功率。