[發(fā)明專利]一種直流電壓協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710788486.3
• 申請(qǐng)日: 2017-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN109428341B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪楠楠;盧宇;董云龍;田杰;曹冬明;李海英;姜崇學(xué);王佳成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36;H02J3/12
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種直流電壓協(xié)調(diào)控制方法，應(yīng)用于多端柔性直流輸電系統(tǒng)或柔性直流電網(wǎng)系統(tǒng)，采用下層控制在有功功率控制模式時(shí)，根據(jù)換流器直流電壓和換流器的直流電壓有功功率曲線，產(chǎn)生換流器的有功功率指令值，還包括上層控制用于調(diào)整下層控制的控制模式和有功功率整定值，保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。該方法對(duì)通訊的依賴程度低，可避免了固定的斜率和裕度不能滿足所有運(yùn)行工況的問(wèn)題，適用于大規(guī)模柔性直流系統(tǒng)，具有可擴(kuò)展性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流電壓協(xié)調(diào)控制方法。

背景技術(shù)

隨著電力電子器件和控制技術(shù)的進(jìn)步，柔性直流系統(tǒng)的容量和電壓等級(jí)越來(lái)越高，并向多端和直流電網(wǎng)方向發(fā)展。多端柔性直流和柔性直流電網(wǎng)在運(yùn)行靈活性、可靠性上比兩端柔性直流輸電更好，在構(gòu)建大規(guī)模柔性直流電網(wǎng)能夠滿足電網(wǎng)互聯(lián)、城市電網(wǎng)供電、多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)(新能源)互聯(lián)等具有較大的優(yōu)勢(shì)。但隨著柔性直流系統(tǒng)規(guī)模的增大，換流器數(shù)量增加使多換流器間的協(xié)調(diào)控制復(fù)雜程度大大增加，如何保證柔直系統(tǒng)的直流電壓穩(wěn)定性成為多換流站系統(tǒng)是柔直電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大的難點(diǎn)。

多端柔性直流輸電常用的協(xié)調(diào)控制方法有主從控制、直流電壓偏差控制和直流電壓裕度控制等，這些控制主要存在對(duì)通訊依賴高、斜率和裕度設(shè)置復(fù)雜等問(wèn)題，隨著柔直系統(tǒng)的規(guī)模的增大這些問(wèn)題更加突出。為了解決這些問(wèn)題，大規(guī)模柔性直流輸電系統(tǒng)需要一種可擴(kuò)展性強(qiáng)的直流電壓協(xié)調(diào)控制策略，實(shí)現(xiàn)多換流器的協(xié)調(diào)控制，保證良好的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種具有可擴(kuò)展性的直流電壓協(xié)調(diào)控制方法，該方法采用上層控制和下層控制共同實(shí)現(xiàn)，由上層控制保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，由下層控制保證系統(tǒng)的暫態(tài)性能和穩(wěn)定性，下層控制中根據(jù)換流器的功率整定值自整定換流器的運(yùn)行特性，避免了固定的斜率和裕度不能滿足所有運(yùn)行工況的問(wèn)題，適用于大規(guī)模多端柔直系統(tǒng)和柔直電網(wǎng)系統(tǒng)。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種直流電壓協(xié)調(diào)控制方法，應(yīng)用于多端柔性直流輸電系統(tǒng)或柔性直流電網(wǎng)系統(tǒng)，包括下層控制，所述下層控制根據(jù)換流器的控制模式產(chǎn)生換流器的有功功率指令值；所述換流器的控制模式為直流電壓控制模式或有功功率控制模式之一；

所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)或柔性直流電網(wǎng)系統(tǒng)的部分或全部換流器配置下層控制，任一換流器的下層控制包括如下步驟：

1)該換流器控制模式為直流電壓控制模式時(shí)，進(jìn)入步驟2)，否則進(jìn)入步驟3)；

2)根據(jù)直流電壓指令與換流器直流電壓的偏差產(chǎn)生換流器的有功功率指令值，進(jìn)入步驟1)；

3)根據(jù)換流器有功功率整定值產(chǎn)生換流器的直流電壓有功功率曲線，進(jìn)入步驟4)；

4)根據(jù)換流器直流電壓和換流器的直流電壓有功功率曲線，產(chǎn)生換流器的有功功率指令值，進(jìn)入步驟1)。

上述的一種直流電壓協(xié)調(diào)控制方法，所述下層控制的步驟3)中，所述根據(jù)換流器有功功率整定值產(chǎn)生換流器的直流電壓有功功率曲線包括如下步驟：

1)根據(jù)極限最大直流電壓與逆變最大有功功率，確定直流電壓有功功率曲線的拐點(diǎn)1；

2)根據(jù)最大直流電壓與有功功率整定值，確定直流電壓有功功率曲線的拐點(diǎn)2；

3)根據(jù)最小直流電壓與有功功率整定值，確定直流電壓有功功率曲線的拐點(diǎn)3；

4)根據(jù)極限最小直流電壓與整流最大有功功率，確定直流電壓有功功率曲線的拐點(diǎn)4；

5)由上述拐點(diǎn)1、拐點(diǎn)2、拐點(diǎn)3、拐點(diǎn)4確定的分段折線產(chǎn)生直流電壓有功功率曲線，其中直流電壓大于極限最大直流電壓時(shí)，有功功率為逆變最大有功功率，直流電壓小于極限最小直流電壓時(shí)，有功功率為整流最大有功功率；