文档介绍：南桥换流站无功功率控制功能分析
摘要：本文介绍了换流站无功功率控制的基本概念和原理，阐述了 无功控制在当今直流换流技术中的重要性，并通过对南桥换流站无功控制 系统的介绍，详细的总结了南桥换流站无功功率控制系统的特点和实际运 行中的注意事项。
关键词：高压直流；无功控制；交流滤波器；谐波
中图分类号：TM714文献标识码：B
一、换流站无功功率控制简介
换流站无功功率控制是直流输电系统中对换流站无功功率进行控制 的环节，它通过调整换流站装设的无功补偿设备的投入容量或改变换流器 吸收的无功功率，将换流站与交流系统交换的无功功率控制在规定的范围 内，或将换流站交流母线电压控制在规定的范围内。前者便于所连的交流 系统无功功率的平衡，后者有利于弱受端交流系统的电压稳定性。除了通 过投切交流滤波器实现无功功率控制外，还可以通过改变换流器的触发角 来改变换流器吸收的无功功率进行无功功率控制。
直流输电系统运行时，无论是整流器还是逆变器都要消耗一定的无功 功率，其数值不但与输送直流功率的大小有关，也与运行方式、控制方式 有关。通常，在额定负荷时，换流器消耗的无功功率可达到额定输送功率 的40%-60%,故换流站需投入大量的无功补偿容量。但在轻负荷运行时， 换流器消耗的无功功率迅速减小，如果补偿的无功功率不变，则换流站过
剩的无功功率将会注入所连的交流系统，引起换流站交流母线电压升高。 因此，必须对投入的无功功率补偿容量进行控制。
换流站的无功功率控制应能控制换流站全部发出无功的设备和吸收 无功的设备，如控制交流滤波器、并联电容器和并联电抗器的投切以及控 制换流器吸收的无功功率等；换流器吸收的无功功率可以通过改变其触发 角来平滑的进行控制。这些控制作用必须相互协调，以便保证在任何给定 的直流输送功率下，对于各种直流系统运行方式、投入的无功补偿设备的 组合都是最优的。为了方便地进行无功功率控制，通常将交流滤波器和并 联电容器分成若干分组，但滤波器分组不能投切过多，否则投运的滤波器 将不能满足滤波要求。
由于影响无功及电压的因素复杂，无功功率控制器的所有功能和特 性，都应先用数字计算程序进行计算分析，然后在直流模拟程序上予以验 证，以保证其性能满足要求。
二、南桥换流站无功功率控制系统介绍
1、南桥换流站交流滤波器组及无功补偿并联电容器组配置如表1:
南桥换流站交流滤波器组除了能吸收该次谐波外，还能提供工频的无 功功率，每组可提供无功功率约87Mvar, 9组共783Mvar。交流滤波器组 按调谐次数分，有11. 8次、24次、、24/36次四种类型, 次有3组，24次、、24/36次各有2组。
2南桥换流站与交流系统无功交换量的允许范围
南桥换流站：当功率方向为葛洲坝送南桥时：-70〜+70Mvar
当功率方向为南桥送葛洲坝时：-70〜+70Mvar
当直流系统运行在最低功率水平时，由于最小滤波器组的要求, 换流站与系统的无功交换可能将无法满足以上要求，此时葛洲坝换流站流 入系统的无功不得超过120Mvar,南桥换流站流入系统的无功不得超过 150Mvaro
当直流系统运行在较高功率水平，除备用无功设备外，换流站 其他可用无功设备均已投入时，葛洲坝站从系统流入换流站的无功不得超 过320