[發明專利]一種用于孤島供電的柔性直流功率調控方法

有效

• 申請號: 201410819982.7
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104617572B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 卓峻峰;黃文英;尚學偉;任曉輝;王贊;陳杰;趙林;林靜懷;余建明;陳鄭平;鄧波;余斯航
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;北京科東電力控制系統有限責任公司;國網福建省電力有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙)11381
• 代理人: 陳曦,董燁飛

技術領域

本發明涉及一種柔性直流輸電控制方法，尤其涉及一種用于孤島供電的柔性直流功率調控方法，屬于電力系統調度技術領域。

背景技術

柔性直流輸電技術也稱輕型直流輸電技術,是以電壓源換流器(VSC)、可關斷器件和脈寬調制(PWM)技術為基礎的新一代直流輸電技術。從其技術特點和實際的工程運行來看，具有向無源電網(孤島)供電、快速獨立控制有功與無功、潮流反轉方便快捷、運行方式變換靈活等諸多優點，在可再生能源和智能電網建設中的作用十分顯著。

如圖1所示，孤島電網屬于受端電網。受端電網與外界的電氣聯系除了直流也有可能采用交直流并聯。當同時存在直流和交流電氣聯系的情況下，受端電網的頻率與送端電網一致，因此無需調節受端電網的頻率，但是可以通過調節直流線路功率，使交流線路功率運行在安全的范圍內；當送端電網與受端電網不存在交流電氣聯系或交流線路停運的情況下，僅由直流線路向受端電網供電，需要調節直流線路功率，以維持受端電網的電能質量。

申請號為201310003320.8的中國專利申請公開了一種向無源網絡供電的柔性直流系統控制方法。該方法在柔性直流輸電系統的直流輸電線路首端設置整流器控制器，對交流系統側的VSC-整流器進行定直流電壓控制，直流輸電線路末端設置VSC-逆變器控制器，對VSC-逆變器進行定交流電壓控制，VSC-整流器定直流電壓控制采用雙閉環矢量控制策略，實現有功功率和無功功率的獨立控制。該技術方案為實現向無源網絡供電提供了基本方法，從而為電網調度功能的實現提供了基礎手段。

另外，申請號為201310190675.2的中國專利申請公開了一種含柔性直流輸電的交直流并列系統有功潮流優化分配方法。該方法通過獲取電網參數，以交直流設備損耗、規避并列環流、電網安全穩定、交直流設備利用率和故障率等因素為目標條件，求解多目標優化函數，得到柔性直流輸電系統交直流并列運行下最優的有功功率控制參考值。但是，該方法涉及約束較多，計算過程復雜，適用于較長周期的電網調度，不適用于實時電網調度控制。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題在于提供一種用于孤島供電的柔性直流功率調控方法。

為實現上述發明目的，本發明采用下述的技術方案：

一種用于孤島供電的柔性直流功率調控方法，包括以下步驟：

(1)采集柔性直流輸電系統的數據；

(2)根據步驟(1)的采集結果，對柔性直流輸電系統是否可控可調進行判斷，所述可控可調需要同時滿足以下條件：(21)柔性直流輸電系統處于正常運行狀態，且控制權限切換至主站系統；(22)柔性直流輸電系統處于功率可調狀態，且具備可連續調節的范圍；

(3)在柔性直流輸電系統處于可控可調的狀態下，根據不同的運行模式選擇相應的控制方式，包括：(31)在交直流混聯的情況下，選擇柔性直流輸電的計劃值控制模式、人工設定值控制模式或者自動調節控制模式；(32)只有直流電氣聯系或所有交流線路停運的情況下，采用單一直流供電控制模式，此時主站設置為受端電網定頻率控制模式；

(4)根據步驟(3)中選擇的控制方式計算調節功率；

(5)下發調節指令。

其中較優地，所述步驟(4)中，在直流功率計劃值控制模式下，主站實時下發計劃值到柔性直流輸電系統執行，在該模式下柔性直流輸電系統不參與電網功率波動調節，受端電網的負荷波動由交流聯絡線承擔。

其中較優地，柔性直流輸電系統的調節功率計算公式如下：

ΔP＝P_s-DC-P_r-DC

其中，P_s-DC為直流線路計劃值，P_r-DC為直流線路實時功率。

其中較優地，所述步驟(4)中，在人工設定值控制模式下，電網調度員人工設定直流輸電功率目標值，由主站下發功率目標值到柔性直流輸電系統執行，在該模式下柔性直流輸電系統不參與電網功率波動調節，受端電網的負荷波動由交流聯絡線承擔。

其中較優地，柔性直流輸電系統的調節功率計算公式如下：

ΔP＝P_m-DC-P_r-DC

其中，P_m-DC為直流線路人工設定值，P_r-DC為直流線路實時功率。