【摘要】:直流系统正常运行时需要消耗大量的容性无功功率,在换流站两侧的交流母线上都装有滤波器及并联电容器,直流系统通过无功功率控制策略控制滤波器组的投切,使交直流系统之间交换的无功控制在一定范围内。在典型冬季小负荷下,电网单极闭锁故障,电网各母线电压暂态过程曲线计算结果如图6.12所示。计算结果表明,当电网直流发生闭锁故障后,大量容性无功功率注入交流系统,导致换流站周边电网电压迅速升高。
直流系统正常运行时需要消耗大量的容性无功功率,在换流站两侧的交流母线上都装有滤波器及并联电容器,直流系统通过无功功率控制策略控制滤波器组的投切,使交直流系统之间交换的无功控制在一定范围内。在直流系统发生单极闭锁故障后,需要交流开关迅速动作切除这些滤波器及并联电容器,但在直流系统闭锁至开关切除无功补偿装置前这段时间内,仍会有大量容性无功功率注入交流系统,导致换流站周边电网电压迅速升高。在无功补偿装置切除后,由于潮流的大范围重新分布,部分母线出现电压局部升高,部分重载线路也会出现低电压的情况。
下面以一个算例进行分析。在典型冬季小负荷下,电网单极闭锁故障,电网各母线电压暂态过程曲线计算结果如图6.12所示。
计算结果表明,当电网直流发生闭锁故障后,大量容性无功功率注入交流系统,导致换流站周边电网电压迅速升高。电网其余各部分的电压也有较大的暂态电压,但换流站附近暂态电压的升高最为显著,可能超过1.1 p.u.。
该算例中单极闭锁时近区1 000 kV母线电压瞬间升高12 kV左右,近区500 kV母线电压瞬间升高8 kV左右。可见直流闭锁瞬间由于无功功率大量剩余,换流站周围变电站母线电压快速升高,但在无功装置切除后,近区变电站母线电压均能够恢复到正常水平。
针对以上情况,可以制定如下策略:
(1)做好换流母线无功平衡控制,在系统条件允许的条件下,尽快实施无功平衡策略。
(2)做好系统有功平衡控制,根据系统功率缺额,尽快实施切机、切负荷和直流调制等功率平衡控制策略。
图6.12 冬季小负荷下,某直流送端电网,直流10 000 MW,单极闭锁,电网风电接入容量为6 000 MW条件下,电网500 kV母线电压暂态曲线
(3)实施动态无功补偿策略。
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