電流裕度控制

電流裕度控制

電流裕度控制是保持整流器電流調節器定值與逆變器電流調節器定值有一定差值的控制方式。對於兩端直流輸電系統,所謂的“電流裕度方法”是最為廣泛接受的一種控制方法。該方法限定了直流輸電系統的運行區域,兩端具有明確的功能,它同時還包含了直流系統的保護特性。

主從控制方式

主從控制的主要設計思路是將多端柔性直流輸電系統的換流器分為主換流器和從換流器兩種類型進行控制,主從式控制沒有多端系統規模的限制。採用主從式控制方式的多端系統,通常需要設定上層控制器,上層控制器採集到各換流器的電流值(或功率值),並計算出這些數值的代數和,然後根據特定的控制要求或最佳化方案,按一定的比例分配給各換流器(包括主換流器),作為運行參考設定值。

根據通信條件的限制,主從式控制方法又可分為統一控制和裕度控制兩類。如果滿足高速通信要求,可採用統一控制方式。若只滿足相對緩慢的通信,則宜採用裕度控制方式。

裕度控制解釋

裕度控制是指多端系統中主換流器控制直流電壓(或按給定控制變數運行)並設定了一定餘量的恆定電流控制器,而所有從換流器控制直流電流(或功率)恆定並設定了一定餘量的恆定電壓控制器,當運行參數受到某種擾動超過極限時,換流器可以自動地快速轉換運行方式的控制方式。例如,當控制直流電壓恆定的主換流器輸出電流超越上限時,將自動轉為恆定電流運行方式,電流運行定值為輸出電流上限值,同時另一個原本控制有功功率的換流器將自動接替為主換流器,運行於恆定電壓控制。

考慮到遠距離傳輸系統中,通信系統的可靠性和實時性會有所降低。為減少對高速通信系統的依賴,針對遠距離傳輸系統的總體原則是各換流器按預設的整定值運行,所有換流器(包括控制直流電壓恆定的主換流器)的電流整定值的代數和與實際運行電流的代數和之間保留了一定的裕度,從而保證全系統正常穩定運行。

根據設定裕度方法的不同,又可以分為恆定電流裕度控制和電壓裕度控制。恆定電流裕度控制是指隨著系統潮流的變化,上層控制器及時調整各換流器的電流整定值,並且保持電流裕度為恆定值,從而保持系統正常穩定運行具有一定的儲備。電壓裕度控制是指各換流器電壓邊界保持一定的差額,隨著系統運行狀態的改變,這些換流器依次改變為主換流器,控制直流電壓恆定。由於每個換流器的期望直流運行電壓相差較小,因此當系統運行方式發生改變時,對系統的衝擊也較小。

採用電流裕度控制原因

整流側特性由定直流電流和定最小觸發角兩段直線構成;逆變側特性由定直流電流和定關斷角或定直流電壓兩段特性構成。為了避免兩端電流調節器同時工作,引起調節的不穩定,逆變側電流調節器的定值比整流側一般小0.1p.u。

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