考虑换流站独立控制约束的交直流系统静态无功优化方法

莫静山，颜 伟，文 旭，2，张紫薇

（1.输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学），重庆市 400044；2.国家电网公司西南分部，四川省成都市 610041）

0 引言

基于分级电压控制原理的自动电压控制（automatic voltage control，AVC）系统已在国内外得到普遍应用。交直流系统的静态无功优化可为AVC系统提供三级电压控制策略，是实现交直流电网安全经济运行的关键。

现有交流系统［1-2］或交直流系统［3-5］静态无功优化研究通常都同时考虑了离散和连续调压设备，且认为交流电网和换流站所有调压设备都能统一进行优化，这就会导致如下问题。

1）难以保证计算的收敛性和速度，无法满足AVC在线决策的要求，且难以解决离散调压设备的日动作次数约束问题。因此，输电网AVC系统中三级电压控制所采用的静态无功优化方法常常只考虑连续调压设备［6］，而离散设备的日动作次数则是在多时间尺度的动态无功优化［7］中考虑，并通过变电站内部和厂站之间实现离散变量和连续变量的协调控制［8-9］。

2）优化结果可能不满足换流变压器分接头变比以及交流滤波器/并联电容器的控制要求，导致其发生额外动作。为确保换流站安全、可靠地工作，目前工程中直流系统通常采用相对独立的控制策略［10-11］，不参与交直流互联电网的无功电压调节，因此，交直流互联电网的三级电压控制结果必须要满足换流站运行的独立控制方式。

此外，随着直流传输功率的不断增大，为了解决直流换相失败或闭锁可能引发的严重高低电压问题，在换流站内部或近区交流电网配置了专门的动态无功电源（简称直流配套电源，如调相机）。……