[發明專利]采用多端口直流控制器對直流電網中潮流控制的方法

有效

• 申請號: 201710018771.7
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106849051B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 王鶴;朱琳;李國慶;王振浩;陳厚合;辛業春;王朝斌;邊競
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 白冬冬

一種采用多端口直流控制器對直流電網中潮流控制的方法，屬于柔性直流輸電技術領域。本發明的目的是將多端口直流潮流控制器接入直流電網中，提出新的控制方法對直流電網進行控制的采用多端口直流控制器對直流電網中潮流控制的方法。本發明的步驟是：含有m端口的多端口直流潮流控制器連接到直流網絡中，令直流電壓V1可控，給多端口直流潮流控制器上對應于V1的m1端口一個調節其功率的指令，獲得新增的直流電壓Vm1和電流I1；用加裝多端口直流潮流控制器之后節點的注入功率，減去加裝多端口直流潮流控制器之前節點的注入功率，得到加裝多端口直流潮流控制器后節點注入功率的修正量。本發明有效地解決了以上常規潮流計算方法存在的問題。

技術領域

本發明屬于柔性直流輸電技術領域。

背景技術

和傳統直流輸電相比，柔性直流輸電能夠有效地解決新能源發電功率的波動性和隨機性問題，柔性直流輸電技術的發展經歷了“雙端”—“多端”—“直流電壓”的發展歷程，直流電網是當前國際公認的解決新能源發電并網問題的最佳方案。在直流電網中有N個換流站，有且僅有N-1條支路的換流站能通過換流站進行控制，其余支路均不可控。潮流分布的不合理將引發線路過載，導致直流電網低效率運行或者帶來嚴重的安全隱患。

根據以上分析，直流潮流控制器(Directcurrent power flow controller，DCPFC)的研究對于提高直流電網潮流控制的自由度，保障直流電網的安全穩定運行具有重要的實際意義。而現有研究大多針對雙端直流潮流控制器，其只能輔助控制一條線路的直流潮流，在含有多個環網的復雜直流電網中需要在多條線路上同時安裝多個直流潮流控制器并進行協調控制，實現成本較高且可靠性較低。因此，在直流電網中安裝可提高直流電網可控性的多端口直流潮流控制器(Multiport DC power flow controller，MDCPFC)勢在必行，已經成為當下的研究熱點。

在直流電網中加裝多端口直流潮流控制器(MDCPFC)能有效的提高線路潮流的可控性，但是，用常規潮流計算方法時，相當于在其安裝支路多端口直流潮流控制器(MDCPFC)出口處新增了節點，使得潮流計算時所列些的節點導納矩陣和雅克比矩陣的階數增加，矩陣中的某些元素也會隨之改變，計算量會變得很大，還可能會使算法無法收斂，降低潮流計算的速度和效率。

發明內容

本發明的目的是將多端口直流潮流控制器接入直流電網中，提出新的控制方法對直流電網進行控制的采用多端口直流控制器對直流電網中潮流控制的方法。

本發明的步驟是：

步驟一、①含有m端口的多端口直流潮流控制器連接到直流電網中，多端口直流潮流控制器各個模塊之間必須滿足功率平衡；

②令直流電壓V1可控，給多端口直流潮流控制器上對應于V1的m1端口一個調節其功率的指令，直流電網的其余端口m2、m3......mm的端口電流I2，I3……Im也隨之改變；

③每兩個相鄰的端口會產生新增的直流電壓差V12，V23……V(m-1)m，通過調節注入多端口直流潮流控制器各個模塊的直流電壓來得到端口電壓值；

④采用基爾霍夫電壓定律和基爾霍夫電流定律分別獲得新增的直流電壓Vm1和電流I1；

步驟二、①在直流電網節點p加裝一個m端口的多端口直流潮流控制器，所選用的多端口直流潮流控制器的端口數m與直流電網節點p相連的支路數m相等；

②與節點p相連的各支路電流如式(3)：

I_px＝-[k_mxV_p-V_x]G_pxP＝1，2......n；x＝1，2......m (3)