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直流输电系统动态无功补偿原则

采用晶阐管换流阀进行换流的换流站,一般均采用电网电源换相控制技术。正常运行情况下,换流装置在工作过程中需要消耗相当多的无功功率,换流站吸取的无功功率与换流站和交流系统之间交换的有功功率成正比。在额定工况时,整流装置所需的无功功率约为直流功率的30-50%,逆变装置约为40-60%。

换流站运行过程中消耗的无功功率不能依靠或主要依靠所接交流系统提供,而且不允许换流站与交流系统之间有太大的无功功率交换。这主要是因为当换流站从交流系统吸取或输出大量无功功率时,会导致无功损耗,同时换流站的交流电压将大幅变化。因此,根据换流站的无功功率特性在换流站交流侧母线处配置合理的动态无功补偿设备,是保证高压直流输电系统安全稳定运行的重要条件之一。

目前对于高压直流输电换流站的无功功率特性要求没有统一的标准,为了满足换流器无功功率的需求,并保证换流站交流母线的电压稳定在允许的范围之内是其最基本的要求。换流站的无功功率特性可以用如下方法描述。按照这种特性,流站所需的无功由换流站自身配置的动态无功补偿设备完全补偿,与交流系统只允许少量的无功交换。

根据这一原则,交流系统只需要解决换流站接入后所出现的其他无功功率及电压问题。其明显的优点是实施简单、投资节省,故目前的高压直流输电系统一般采用这种特性要求来装动态无功补偿设备及控制系统。按调压要求确定的补偿容量往往不同于经济上最优的动态无功补偿设备容量。如按调压要求确定的补偿设备容量大于经济上最优的动态无功补偿设备容量,则应按调压要求设置动态无功补偿设备,因电压质量必须首先保证。


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