交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方法和系统

摘要

本申请公开了一种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节系统和方法，调节系统包括交流电源；连接于交流电源的换流站母线；连接于换流站母线的交流滤波器小组；以及与交流滤波器小组连接的投切控制装置；与投切控制装置连接的投/切信号采集器，用于实时采集投/切控制信号；与投/切信号采集器连接的无功补偿控制装置，用于当投/切控制信号为控制交流滤波器小组投入的信号时，控制无功补偿装置减小输出或增加吸收的无功补偿功率；或者当为控制切断的信号时，控制无功补偿装置增加输出或减小吸收的无功补偿功率；以及与无功补偿控制装置连接的无功补偿装置，用于向换流站母线输出或吸收无功补偿功率。本申请的技术方案能够平抑暂态电压波动。

说明书

技术领域

本申请涉及电力系统领域，尤其涉及一种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方法和系统。

背景技术

直流输电系统通常包含有直流换流站，用于将交流电转换为直流电，以对电力设备进行直流供电。如图1所示，直流换流站内通常包括交流电源1、与交流电源1连接的换流站母线2、连接于换流站母线2的交流滤波器小组3、与交流滤波器小组3电连接的投切控制装置4、连接于换流站母线2的换流变压器5和换流器6。

其中，交流滤波器小组3用于在交流电转换为直流电之前，对换流站母线2上的电流进行滤波和无功补偿处理。在对交流电进行滤波和无功补偿的过程中，交流滤波器小组3投切将会引起无功变化，导致换流站母线2上的电压波动，进而影响整个直流输电系统的正常供电。为了抑制交流滤波器小组3投切引起的无功变化，现有技术中通常在换流站母线2上加装无功补偿装置，该无功补偿装置连接于换流站母线2，以在交流滤波器小组3投切结束且换流站母线2的电压进入稳态后，从换流站母线2上吸收或输出一定量的无功补偿功率，从而对交流滤波器小组3投切引起的稳态电压波动进行平抑。

然而，现有技术中仅仅只能对投切结束后的母线电压波动进行平抑，而交流滤波器小组(包括交流滤波器或电容器)投切的过程过于短暂，无功补偿装置难以实时跟踪瞬时的电压波动，导致该无功补偿装置难以及时输出有效的动态无功功率，进而导致换流站母线上的暂态电压波动过大，对直流供电系统的稳定运行造成危害。

发明内容

本申请提供了一种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方法和系统，以解决现有技术中难以平抑换流站母线上的暂态电压波动的问题。

第一方面，本申请提供了一种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节系统，包括交流电源；连接于所述交流电源的换流站母线；连接于所述换流站母线的交流滤波器小组；以及与所述交流滤波器小组电连接的投切控制装置，用于向所述交流滤波器小组发送投/切控制信号；

所述调节系统还包括：与所述投切控制装置电连接的投/切信号采集器，用于实时采集所述投切控制装置发送至所述交流滤波器小组的投/切控制信号；

与所述投/切信号采集器电连接的无功补偿控制装置，用于当所述投/切控制信号为控制所述交流滤波器小组投入的信号时，根据所述换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制所述无功补偿装置减小输向或增加从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，或者，用于当所述投/切控制信号为控制所述交流滤波器小组切断的信号时，根据所述换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制所述无功补偿装置增加输向或减小从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，以平抑所述换流站母线上的暂态电压；以及与所述无功补偿控制装置电连接的无功补偿装置，用于向所述换流站母线输出或从所述换流站母线吸收无功补偿功率。

结合第一方面，在第一方面的第一种可选的实施方式中，所述无功补偿控制装置包括：

与投/切信号采集器和无功补偿装置电连接的第一投入无功补偿控制子装置，用于根据所述换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围，按第一预设时间控制所述无功补偿装置逐步减小输向或增加从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，直至预设最小无功补偿功率值，其中，所述第一预设时间小于或等于从发出投/切控制信号至所述交流滤波器小组开始投/切的时间；

与无功补偿装置电连接的第二投入无功补偿控制子装置，用于当达到所述预设最小无功补偿功率值时，按第二预设时间控制所述无功补偿装置逐步增加输向或减小从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，直至初始稳态无功补偿功率值；

以及，与投/切信号采集器和无功补偿装置分别电连接的第一切断无功补偿控制子装置，用于根据所述换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围，按第一预设时间控制所述无功补偿装置逐步增加输向或减小从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，直至预设最大无功补偿功率值；

与无功补偿装置电连接的第二切断无功补偿控制子装置，用于当达到所述预设最大无功补偿功率值时，按第二预设时间控制所述无功补偿装置逐渐减小输向或增加从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，直至所述初始稳态无功补偿功率值。

结合第一方面，在第一方面的第二种可选的实施方式中，所述无功补偿控制装置还包括：

最大暂态电压波动值计算模块，用于根据所述交流滤波器小组的功率容量以及所述换流站母线的短路容量，计算所述交流滤波器小组投/切引起的最大暂态电压波动值；

与所述最大暂态电压波动值计算模块电连接的无功补偿功率范围确定模块，用于根据所述最大暂态电压波动值、预设调节波动范围以及所述换流站母线的短路容量，确定所述无功补偿功率的预设无功补偿调节范围。

结合第一方面，在第一方面的第三种可选的实施方式中，所述调节系统还包括：

连接于所述换流站母线的暂态电压采集器，用于实时监测交流滤波器小组投/切引起的暂态电压波动值；

所述无功补偿控制装置还与所述暂态电压采集器电连接，用于根据监测到的所述暂态电压波动值以及所述预设调节波动范围，控制所述无功补偿装置实时调整输出或吸收的无功补偿功率大小。

结合第一方面，在第一方面的第四种可选的实施方式中，所述无功补偿装置还包括：

连接于所述换流站母线的稳态电压采集器，用于实时采集所述换流站母线上的稳态电压波动值；

所述无功补偿控制装置还与所述稳态电压采集器电连接，用于根据所述稳态电压波动值以及所述稳态电压波动值所在的预设允许波动范围，控制所述无功补偿装置调节吸收或输向所述换流站母线的无功补偿功率，以调节所述稳态电压波动值大小。

第二方面，本申请提供了一种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方法，用于直流换流站，其中，所述直流换流站包括交流电源，连接于所述交流电源的换流站母线，连接于所述换流站母线的交流滤波器小组，与所述交流滤波器小组电连接的投切控制装置，以及连接于所述换流站母线的无功补偿装置；所述电压波动的调节方法包括：

实时监测所述投切控制装置发送至所述交流滤波器小组的投/切控制信号，所述投/切控制信号用于控制所述交流滤波器小组投入或切断；

当监测到所述投/切控制信号为控制所述交流滤波器小组投入的信号时，根据所述换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制所述无功补偿装置减小输向或增加从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，以平抑所述换流站母线上的暂态电压；

当监测到所述投/切控制信号为控制所述交流滤波器小组切断的信号时，根据所述换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制所述无功补偿装置增加输向或减小从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，以平抑所述换流站母线上的暂态电压。

结合第二方面，在第二方面的第一种可选的实施方式中，所述根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制所述无功补偿装置减小输向或增加从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，包括：

根据所述换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围，按第一预设时间控制所述无功补偿装置逐步减小输向或增加从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，直至预设最小无功补偿功率值，其中，所述第一预设时间小于或等于从发出投/切控制信号至所述交流滤波器小组开始投/切的时间；

当达到所述预设最小无功补偿功率值时，按第二预设时间控制所述无功补偿装置逐步增加输向或减小从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，直至初始稳态无功补偿功率值；

以及，所述根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制所述无功补偿装置增加输向或减小从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，包括：

根据所述换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围，按第一预设时间控制所述无功补偿装置逐步增加输向或减小从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，直至预设最大无功补偿功率值；

当达到所述预设最大无功补偿功率值时，按第二预设时间控制所述无功补偿装置逐渐减小输向或增加从所述换流站母线吸收的无功补偿功率，直至所述初始稳态无功补偿功率值。

结合第二方面，在第二方面的第二种可选的实施方式中，所述方法还包括：

根据所述交流滤波器小组的功率容量以及所述换流站母线的短路容量，计算所述交流滤波器小组投/切引起的最大暂态电压波动值；

根据所述最大暂态电压波动值、预设调节波动范围以及所述换流站母线的短路容量，计算所述无功补偿功率的预设无功补偿调节范围。

结合第二方面，在第二方面的第三种可选的实施方式中，所述方法还包括：

实时监测交流滤波器小组投/切引起的暂态电压波动值；

根据监测到的所述暂态电压波动值以及所述预设调节波动范围，控制所述无功补偿装置实时调整输出或吸收的无功补偿功率大小。

结合第二方面，在第二方面的第四种可选的实施方式中，所述方法还包括：

实时监测所述换流站母线上的稳态电压波动值；

根据所述稳态电压波动值以及所述稳态电压波动值所在的预设允许波动范围，控制所述无功补偿装置调节吸收或输向所述换流站母线的无功补偿功率，以调节所述稳态电压波动值大小。

本申请技术方案提供的交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方案，通过投/切信号采集器实时采集投切控制装置发送至交流滤波器小组的投/切控制信号，然后无功补偿控制装置在确定投/切控制信号为控制交流滤波器小组投入的信号时，根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制无功补偿装置减小输向或者增加从换流站母线吸收的无功补偿功率，或者，当确定投/切控制信号为控制交流滤波器小组切断的信号时，根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制无功补偿装置增加输向或减小从换流站母线吸收的无功补偿功率，无功补偿装置在接收到无功补偿控制装置的控制信号后从换流站母线吸收或者向换流站母线输出无功补偿功率。由于调节系统能够在投切控制装置发出投/切信号时，即交流滤波器小组还没有开始投切前，能够根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围，控制无功补偿装置调节输向或从换流站母线吸收的无功补偿功率，从而能够达到平抑换流站母线上的暂态电压的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种直流换流站的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第一种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第二种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的交流滤波器小组投入过程中无功补偿功率的变化示意图；

图5为本申请实施例提供的交流滤波器小组切断过程中无功补偿功率的变化示意图；

图6为本申请实施例提供的第三种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节系统的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的第一种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方法的流程示意图；

图8为图7所示实施例提供的一种无功补偿功率的调节方法的流程示意图；

图9为本申请实施例提供的第二种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方法的流程示意图；

图10为本申请实施例提供的第三种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方法的流程示意图；

图11为本申请实施例提供的第四种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方法的流程示意图。

图1至图11所示实施例中各结构与附图标记的对应关系如下：

1-交流电源、2-换流站母线、3-交流滤波器小组、4-投切控制装置、5-换流变压器、6-换流器、7-投/切信号采集器、8-无功补偿控制装置、81-第一投入无功补偿控制子装置、82-第二投入无功补偿控制子装置、83-第一切断无功补偿控制子装置、84-第二切断无功补偿控制子装置、85-最大暂态电压波动值计算模块、86-无功补偿功率范围确定模块、9-无功补偿装置、10-暂态电压采集器、11-稳态电压采集器。

具体实施方式

参见图2，为本申请实施例提供的第一种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节系统的结构示意图。如图2所示，该交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节系统，包括：

交流电源1；连接于交流电源1的换流站母线2；连接于换流站母线2的交流滤波器小组3；以及与交流滤波器小组3电连接的投切控制装置4，用于向交流滤波器小组3发送投/切控制信号；该部分结构同图1所示的换流站结构。其中交流电源1通过换流站母线2输出交流电，该换流站母线2上还连接有交直流转换装置(图中未标记)以及与该交直流转换装置电连接的用电器件。其中，投切控制装置4与交流滤波器小组3电连接，能够控制交流滤波器小组3进行投切工作，从而对换流站母线2上的电流进行滤波以及进行无功补偿。

为了解决现有的交流滤波器小组3投切过程过于短暂，无功补偿装置9难以实时跟踪瞬时的电压波动，导致的无功补偿装置9难以及时输出有效的动态无功功率，进而导致暂态电压波动过大的问题。本申请实施例提供的电压波动的调节系统还包括：

与投切控制装置4电连接的投/切信号采集器7，投/切信号采集器7能够实时采集投切控制装置4发送至交流滤波器小组3的投/切控制信号。

该投/切信号采集器7实时采集投切控制装置4发送至交流滤波器小组3的投/切控制信号，能够准确地确定投切控制装置4控制交流滤波器小组3投切的时间，从而能够在交流滤波器小组3投/切前实现对换流站母线2上的电压的调控。具体地，该投/切信号采集器7可安装于投切控制装置4与交流滤波器小组3之间的控制线路上。

与投/切信号采集器7电连接的无功补偿控制装置8，无功补偿控制装置8能够首先快速判断投/切控制信号为控制滤波小组投入的信号还是控制滤波器小组切断的信号，然后在确定投/切控制信号的具体内容后，有针对性的对换流站母线2上的电压进行调控，在调控时，往往交流滤波器小组3还没有执行投/切操作，因此本调节系统能够预先调节电压，中和交流滤波器小组3投/切引起的电压波动，将换流站母线2上的电压波动控制在预设范围内。

无功补偿控制装置8用于当投/切控制信号为控制交流滤波器小组3投入的信号时，根据换流站母线2上暂态电压的预设调节波动范围控制无功补偿装置9减小输向或增加从换流站母线2吸收的无功补偿功率。交流滤波器小组3的投入操作会引起换流站母线2上电压幅度的提升，无功补偿装置9在确定投/切控制信号为控制交流滤波器小组3投入的信号时，即在交流滤波器小组3尚未投入前，预先控制无功补偿装置9减小输向或增加从换流站母线2吸收的无功补偿功率，能够抑制交流滤波器小组3投入引起的换流站母线2上电压幅度的提升。进而平抑换流站母线2上的暂态电压的波动，控制换流站母线2上暂态电压稳定在预设调节波动范围。

或者，用于当投/切控制信号为控制交流滤波器小组3切断的信号时，根据换流站母线2上暂态电压的预设调节波动范围控制无功补偿装置9增加输向或减小从换流站母线2吸收的无功补偿功率，以平抑换流站母线2上的暂态电压。交流滤波器小组3的切断操作会引起换流站母线2上电压幅度的降低，无功补偿装置9在确定投/切控制信号为控制交流滤波器小组3切断的信号时，即在交流滤波器小组3尚未切断前，预先控制无功补偿装置9增加输向或减小从换流站母线2吸收的无功补偿功率，从而能够达到平抑换流站母线2上的暂态电压的波动，控制换流站母线2上的暂态电压稳定在预设调节波动范围内。

以及，与无功补偿控制装置8电连接的无功补偿装置9，用于向换流站母线2输出或从换流站母线2吸收无功补偿功率。该无功补偿装置9可设置为STATCOM(StaticSynchronous Compensator，静态同步补偿器)。

由于调节系统能够在投切控制装置4发出投/切信号时，即交流滤波器小组3还没有开始投切前，能够根据换流站母线2上暂态电压的预设调节波动范围，控制无功补偿装置9调节输向或从换流站母线2吸收的无功补偿功率，从而能够达到平抑换流站母线2上的暂态电压的效果。

无功补偿控制装置8对换流站母线2上电压波动的调节是一个具有一定时间的长期过程，无功补偿装置9在调节换流站母线2上的电压波动后，最终控制换流站母线2上的电压达到稳定状态，此时无功补偿装置9吸收或输出的电压也保持稳定。因此为了实现上述功能，如图3所示，图2所示实施例中的无功补偿控制装置，还包括：

与投/切信号采集器7和无功补偿装置9分别电连接的第一投入无功补偿控制子装置81，用于根据换流站母线2上暂态电压的预设调节波动范围，按第一预设时间控制无功补偿装置9逐步减小输向或增加从换流站母线2吸收的无功补偿功率，直至预设最小无功补偿功率值，其中，第一预设时间小于或等于从发出投/切控制信号至交流滤波器小组3开始投/切的时间。

交流滤波器小组3投入时会引起换流站母线2上的暂态电压幅度升高，在交流滤波器小组3实际投入前，第一投入无功补偿控制子装置81按第一预设时间控制无功补偿装置9逐步减小输向或增加从换流站母线2吸收的无功补偿功率，能够预先调低暂态电压的幅度，对冲交流滤波器小组3因投入导致的暂态电压提升。并且第一投入无功补偿控制子装置81按第一预设时间控制无功补偿装置9逐步调节无功补偿功率，能够避免因调节速度过快和幅度过大所引起的暂态电压的巨幅波动。其中，预设最小无功补偿功率值为根据换流站母线2上暂态电压的预设调节波动范围计算而来，当无功补偿装置9减小输向或增加吸收的无功补偿功率至预设最小无功补偿功率值时，换流站母线2的暂态电压达到或接近预设调节波动范围所允许的电压最小值。

与无功补偿装置9电连接的第二投入无功补偿控制子装置82，用于当达到预设最小无功补偿功率值时，按第二预设时间控制无功补偿装置9逐步增加输向或减小从换流站母线2吸收的无功补偿功率，直至初始稳态无功补偿功率值。

第二投入无功补偿控制子装置82按第二预设时间控制无功补偿装置9逐步增加输向或减小从换流站母线2吸收的无功补偿功率，直至初始稳态无功补偿功率值；能够逐渐对冲交流滤波器小组3引起的暂态电压的波动。并且，由于交流滤波器小组往往存在多组，因此第二预设时间可根据两组滤波器小组的投入间隔时间而设置。

作为一种较佳的实施例，如图4所示，图4所示实施例中无功补偿装置9采用STATCOM无功补偿装置，在交流滤波器小组3未投入时，STATCOM稳定输出稳态无功Qs，以平抑换流站母线2上的稳态电压波动。当在t1时刻接收到投切控制装置4发送的投/切控制信号时，无功补偿控制装置8控制无功补偿装置9逐步减少输出的无功补偿功率，减少输出的无功补偿功率的幅度记为△Q，直至△t1时刻后达到预调节无功Qc1；在此预调节的作用下，交流母线电压将略微下调，但是并不会超过预设调节波动范围。其中，△t1小于或等于从投切控制装置4发出投/切控制信号至交流滤波器小组3开始投/切的时间。由于交流滤波器小组3投入时，换流站母线2电压已经处于下调状态，因此投入瞬间提升的电压将会得到平抑。当达到预调节无功Qc1时，无功补偿控制装置8再控制无功补偿装置9逐渐增加输出的无功补偿功率，直至△t2时刻后达到稳态无功Qs。

以及，与投/切信号采集器7和无功补偿装置9电连接的第一切断无功补偿控制子装置83，用于根据换流站母线2上暂态电压的预设调节波动范围，按第一预设时间控制无功补偿装置9逐步增加输向或减小从换流站母线2吸收的无功补偿功率，直至预设最大无功补偿功率值。

交流滤波器小组3切断时会引起换流站母线2上的暂态电压幅度降低，在交流滤波器小组3实际切断前，第一切断无功补偿控制子装置83按第一预设时间控制无功补偿装置9逐步增加输向或减小从换流站母线2吸收的无功补偿功率，能够预先调高暂态电压的幅度，对冲交流滤波器小组3因切断导致的暂态电压提升。并且第一切断无功补偿控制子装置83按第一预设时间控制无功补偿装置9逐步调节无功补偿功率，能够避免因调节速度过快和幅度过大所引起的暂态电压的巨幅波动。其中，预设最大无功补偿功率值为根据换流站母线2上暂态电压的预设调节波动范围计算而来，当无功补偿装置9增加输向或减小吸收的无功补偿功率至预设最大无功补偿功率值时，换流站母线2的暂态电压达到或接近预设调节波动范围所允许的电压最大值。

第二切断无功补偿控制子装置84，用于当达到预设最大无功补偿功率值时，按第二预设时间控制无功补偿装置9逐渐减小输向或增加从换流站母线2吸收的无功补偿功率，直至初始稳态无功补偿功率值。

第二切断无功补偿控制子装置84按第二预设时间控制无功补偿装置9逐步减小输向或增加从换流站母线2吸收的无功补偿功率，直至初始稳态无功补偿功率值；能够逐渐对冲交流滤波器小组3引起的暂态电压的波动。

作为一种实施例，如图5所示，图5所示实施例中无功补偿装置9采用STATCOM无功补偿装置，在交流滤波器小组3未切断时，STATCOM稳定输出稳态无功Qs，以平抑换流站母线2上的稳态电压波动。当在t4时刻接收到投切控制装置4发送的切断控制信号时，无功补偿控制装置8控制无功补偿装置9逐步增加输出的无功补偿功率，增加输出的无功补偿功率的幅度记为△Q，直至△t1时刻后达到预调节无功Qc2；在此预调节的作用下，交流母线电压将略微上调，但是并不会超过预设调节波动范围。其中，△t1小于或等于从投切控制装置4发出投/切控制信号至交流滤波器小组3开始投/切的时间。由于交流滤波器小组3切断时，换流站母线2电压已经处于上调状态，因此切断瞬间降低的电压将会得到平抑。当达到预调节无功Qc2，即t5时，无功补偿控制装置8再控制无功补偿装置9逐渐减小输出的无功补偿功率，直至△t2时刻后达到稳态无功Qs。

其中，换流站母线2上的暂态电压存在允许波动的范围，即存在最大暂态电压波动值，本发明实施例中的调节系统对换流站母线2上暂态电压的调节不能超过该最大暂态电压波动值。为了达到上述目的，如图6所示，在本实施例提供的调节系统中，无功补偿控制装置8还包括：

最大暂态电压波动值计算模块85，用于根据交流滤波器小组3的功率容量以及换流站母线2的短路容量，计算交流滤波器小组3投/切引起的最大暂态电压波动值。

最大暂态电压波动值为根据交流滤波器小组3的功率容量和换流站母线2的短路容量计算而来，具体计算公式如下：其中，ΔQ为交流滤波器小组3的容量，S_d为换流站母线2的短路容量。即每投入ΔQ的无功，换流母线电压ΔU1将变化

与最大暂态电压波动值计算模块85电连接的无功补偿功率范围确定模块86，用于根据最大暂态电压波动值、预设调节波动范围以及换流站母线2的短路容量，确定无功补偿功率的预设无功补偿调节范围。

由上述公式可知，无功补偿装置9预调节无功ΔQ_st将会使换流母线电压变化例如，要使电压变化不超过最大电压波动值，如换流站母线电压标么值的2％，即即ΔQ_st＜S_d×2％*U_p.u。其中，ΔQ_st为无功补偿装置9(如静态同步补偿器STATCOM)发出的无功，其大小可以灵活设置；而ΔQ指的是交流滤波器小组3的容量，其值是固定的；U_p.u是换流站母线的电压标么值。通常情况下由于交流滤波器小组3的容量ΔQ较小，引起的换流站母线2的电压波动幅度较小，因此无功补偿装置9的预调节无功ΔQ_st＜S_d×2％*U_p.u即可；但是也存在即使预调节无功ΔQ_st达到最大值也不能够完全将换流站母线2的电压波动控制在预设波动范围内，此时可进行报警或其他处理，以降低电压波动幅度。

另外，为了实时准确调节换流站母线2上的电压波动，作为一种优选的实施例，如图2所示，本实施例提供的调节系统还包括：

连接于换流站母线2的暂态电压采集器10，用于实时监测交流滤波器小组3投/切引起的暂态电压波动值。

无功补偿控制装置8还与暂态电压采集器10电连接，用于根据监测到的暂态电压波动值以及预设调节波动范围，控制无功补偿装置9实时调整输出或吸收的无功补偿功率大小。

通过设置连接于换流站母线2的暂态电压采集器10，从而实时监测交流滤波器小组3投/切引起的暂态电压波动值，能够实时监测交流滤波器小组3投/切引起的换流站母线2上的暂态电压的波动，进而实时根据该暂态电压波动值以及需要调节到的预设调节波动范围，控制无功补偿在实时调整输出或吸收的无功补偿功率的大小。从而能够及时快速地调节换流站母线2上的暂态电压的波动。

另外，如图2所示，作为一种优选的实施例，无功补偿装置9还包括：

连接于换流站母线2的稳态电压采集器11，用于实时采集换流站母线2上的稳态电压波动值。

无功补偿控制装置8还与稳态电压采集器11电连接，用于根据稳态电压波动值以及稳态电压波动值所在的预设允许波动范围，控制无功补偿装置9调节吸收或输向换流站母线2的无功补偿功率，以调节稳态电压波动值大小。

通过连接于换流站母线2的稳态电压采集器11采集换流站母线2上的稳态电压波动值，从而使得无功补偿控制装置8能够根据稳态电压波动值和预设允许波动范围，控制无功补偿装置9调节吸收或输出的无功补偿功率，从而在换流站母线2的电压处于稳态时及时和准确地调节电压波动值的大小。

基于同一申请构思，本发明实施例还提供了交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方法的实施例，由于方法对应的系统是本发明实施例中的交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节系统，并且该方法解决问题的原理与系统相似，因此方法的实施可以参见系统的实施，重复之处不再赘述。

请参见图7，为本申请实施例提供的一种交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方法的流程示意图，该调节方法用于图1所示的直流换流站，其中，直流换流站包括交流电源，连接于交流电源的换流站母线，连接于换流站母线的交流滤波器小组，与交流滤波器小组电连接的投切控制装置，以及连接于换流站母线的无功补偿装置；如图7所示，电压波动的调节方法包括：

S110：实时监测投切控制装置发送至交流滤波器小组的投/切控制信号，投/切控制信号用于控制交流滤波器小组投入或切断。

S120：判断投/切控制信号为控制交流滤波器小组投入的信号还是控制交流滤波器小组切断的信号。

S130：当监测到投/切控制信号为控制交流滤波器小组投入的信号时，根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制无功补偿装置减小输向或增加从换流站母线吸收的无功补偿功率，以平抑换流站母线上的暂态电压。

S140：当监测到投/切控制信号为控制交流滤波器小组切断的信号时，根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制无功补偿装置增加输向或减小从换流站母线吸收的无功补偿功率，以平抑换流站母线上的暂态电压。

本申请实施例提供的交流滤波器小组投切过程中电压波动的调节方法，通过投/切信号采集器实时采集投切控制装置发送至交流滤波器小组的投/切控制信号，然后无功补偿控制装置在确定投/切控制信号为控制交流滤波器小组投入的信号时，根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制无功补偿装置减小输向或者增加从换流站母线吸收的无功补偿功率，或者，当确定投/切控制信号为控制交流滤波器小组切断的信号时，根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制无功补偿装置增加输向或减小从换流站母线吸收的无功补偿功率，无功补偿装置在接收到无功补偿控制装置的控制信号后从换流站母线吸收或者向换流站母线输出无功补偿功率。由于调节系统能够在投切控制装置发出投/切信号时，即交流滤波器小组还没有开始投切前，能够根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围，控制无功补偿装置调节输向或从换流站母线吸收的无功补偿功率，从而能够达到平抑换流站母线上的暂态电压的效果。

如图8所示，图7所示实施例中的步骤S130：根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制无功补偿装置减小输向或增加从换流站母线吸收的无功补偿功率，包括：

S210：根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围，按第一预设时间控制无功补偿装置逐步减小输向或增加从换流站母线吸收的无功补偿功率，直至预设最小无功补偿功率值，其中，第一预设时间小于或等于从发出投/切控制信号至交流滤波器小组开始投/切的时间。

交流滤波器小组投入时会引起换流站母线上的暂态电压幅度升高，在交流滤波器小组3实际投入前，通过按第一预设时间控制无功补偿装置逐步减小输向或增加从换流站母线吸收的无功补偿功率，能够预先调低暂态电压的幅度，对冲上述交流滤波器小组因投入导致的暂态电压提升。并且通过按第一预设时间控制无功补偿装置逐步调节无功补偿功率，能够避免因调节速度过快和幅度过大所引起的暂态电压的巨幅波动。其中，预设最小无功补偿功率值为根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围计算而来，当无功补偿装置减小输向或增加吸收的无功补偿功率至预设最小无功补偿功率值时，换流站母线2的暂态电压达到或接近预设调节波动范围所允许的电压最小值。

S220：当达到预设最小无功补偿功率值时，按第二预设时间控制无功补偿装置逐步增加输向或减小从换流站母线吸收的无功补偿功率，直至初始稳态无功补偿功率值。

按第二预设时间控制无功补偿装置逐步增加输向或减小从换流站母线吸收的无功补偿功率，直至初始稳态无功补偿功率值；能够逐渐对冲交流滤波器小组引起的暂态电压的波动。并且，由于交流滤波器小组往往存在多组，因此第二预设时间可根据两组滤波器小组的投入间隔时间而设置。

以及，步骤S130：根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围控制无功补偿装置增加输向或减小从换流站母线吸收的无功补偿功率，包括：

S310：根据换流站母线上暂态电压的预设调节波动范围，按第一预设时间控制无功补偿装置逐步增加输向或减小从换流站母线吸收的无功补偿功率，直至预设最大无功补偿功率值。

S320：当达到预设最大无功补偿功率值时，按第二预设时间控制无功补偿装置逐渐减小输向或增加从换流站母线吸收的无功补偿功率，直至初始稳态无功补偿功率值。

通过按第二预设时间控制无功补偿装置逐步减小输向或增加从换流站母线吸收的无功补偿功率，直至初始稳态无功补偿功率值；能够逐渐对冲交流滤波器小组引起的暂态电压的波动。

如图9所示，作为一种优选的实施例，图7所示实施例中的调节方法还包括：

S410：根据交流滤波器小组的功率容量以及换流站母线的短路容量，计算交流滤波器小组投/切引起的最大暂态电压波动值。

S420：根据最大暂态电压波动值、预设调节波动范围以及换流站母线的短路容量，计算无功补偿功率的预设无功补偿调节范围。

如图10所示，作为一种优选的实施例，图7所示实施例中的调节方法还包括以下步骤：

S510：实时监测交流滤波器小组投/切引起的暂态电压波动值。

S520：根据监测到的暂态电压波动值以及预设调节波动范围，控制无功补偿装置实时调整输出或吸收的无功补偿功率大小。

通过实时监测交流滤波器小组投/切引起的暂态电压波动值，能够实时监测交流滤波器小组投/切引起的换流站母线上的暂态电压的波动，进而能够根据该暂态电压波动值以及需要调节到的预设调节波动范围，实时控制无功补偿调整输出或吸收的无功补偿功率的大小，从而能够及时快速地调节换流站母线上的暂态电压的波动。

为了有效调节换流站母线上的稳态电压波动值，作为一种优选的实施例，图6所示实施例中的调节方法还包括以下步骤：实时监测换流站母线上的稳态电压波动值。根据稳态电压波动值以及稳态电压波动值所在的预设允许波动范围，控制无功补偿装置调节吸收或输向换流站母线的无功补偿功率，以调节稳态电压波动值大小。

作为一种优选的实施例，图11为本申请实施例提供的第四种交流滤波器小组投切过程中电压波动方法的流程图。如图11所示，该交流滤波器小组投切过程中电压波动方法包括以下步骤：

S601：投切控制装置向交流滤波器小组发送投/切控制信号。

S602：交流滤波器小组执行投/切操作。

S603：STATCOM装置采集并接收该投/且控制信号。

S604：STATCOM装置预调节平抑暂态无功突变。

S605：交流滤波器小组投/切产生暂态电压波动。

S606：暂态电压波动被平抑，暂态电压满足被控制在预设调节范围内，满足要求。

S607：换流站母线产生稳态无功波动。

S608：STATCOM装置采集换流站母线上的稳态无功波动，并对换流站母线进行无功补偿。

S609：交流系统稳态电压出现波动。

S610：稳态电压的波动满足要求。

由于交流滤波器小组的投/切过程过于短暂，STATCOM装置的测量系统无法实时跟踪该瞬时的电压波动，导致其无功补偿控制装置无法及时有效的输出动态无功，本申请实施例提出，在交流滤波器小组实际投/切之前，也就是在无功补偿控制装置(如直流RPC控制系统)发出滤波器小组的投/切控制信号的同时，将信号传输至STATCOM装置中。STATCOM装置在接收到该信号后立即发出无功预调节指令，事先吸收/发出一定量的反向无功。待交流滤波器小组完成投/切动作时，由于母线电压已预先反向调节一定量，其投/切造成的暂态电压与稳态电压的偏差将会减小，达到平抑暂态电压波动的目的。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例中的说明即可。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。