[發明專利]一種含柔性直流的交直流混合電網越限校正控制方法

有效

• 申請號: 201710796709.0
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107482665B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 林毅;林章歲;邱柳青;黎萌;李榮敏
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司;國家電網公司;國網福建省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/50;H02J3/48
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明涉及一種含柔性直流的交直流混合電網越限校正控制方法，本發明首先獲取交直流混合電網參數和故障后電網運行狀態數據，判斷交直流混合電網是否存在有功越，若交直流混合電網存在有功越限，則建立有功校正模型，調整發電機組和柔性直流系統的有功功率控制值，進行有功校正控制，若不存在有功越限，判斷交直流混合電網是否存在無功越限，若交直流混合電網存在無功越限，則建立無功校正模型，調整發電機無功功率、變壓器分接頭和電容器檔位、柔性直流系統的無功功率控制值，進行無功校正控制。本發明解決了基于靈敏度方法的校正策略可能導致新越限的問題，對單一越限和多重越限均具有良好的適應性。

技術領域

本發明涉及電力系統運行分析技術領域，特別涉及一種含柔性直流的交直流混合電網越限校正控制方法。

背景技術

隨著IGBT等全控型電力電子器件的不斷發展和日趨成熟，基于電壓源換流器的高壓柔性直流輸電(Voltage Source Converter High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)已成為下一代直流輸電的發展方向。換流器采用了多個子模塊串聯構成換流閥，并采用了最近電平逼近調制策略，使得換流器可以獨立控制有功功率和無功功率的傳輸方向，大大增強了電網運行控制的靈活性。

隨著柔性直流輸電技術在電力系統的逐步推廣應用，含柔性直流的交直流混合系統運行分析與控制技術已得到研究人員的廣泛關注。柔性直流系統具有控制自由度高、響應速度快的特點，在電網中發生故障而出現元件設備功率、電壓越限時，考慮柔性直流參與校正控制可以提高控制響應速度和控制效果。目前已公開的方法在控制手段上僅考慮通過調整發電機組出力、切除負荷實現故障越限的校正，未考慮柔性直流參與校正控制；在控制策略計算方法上往往基于轉移靈敏度，未考慮控制措施對電網全局的影響，使得校正控制結果可能出現新的越限。因此，研究含VSC-HVDC的交直流混合電網故障越限校正控制方法是十分有必要的。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種含柔性直流的交直流混合電網故障越限校正控制方法，本發明以消除電網設備功率、電壓越限以及控制代價最小為目標，建立含柔性直流的交直流混合電網最優校正控制模型，并將模型分解為有功校正子模型和無功校正子模型，通過求解優化模型獲得交直流混合電網最佳校正控制方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種含柔性直流的交直流混合電網越限校正控制方法，包括以下步驟：

步驟S1：獲取含柔性直流的交直流混合電網參數；

步驟S2：獲取故障后電網運行狀態數據；

步驟S3：根據故障后交流側線路和變壓器繞組輸送功率、柔性直流換流閥輸送功率和直流線路電流是否超過其額定值，判斷交直流混合電網是否存在有功越限；

步驟S4：若交直流混合電網存在有功越限，則建立有功校正子模型，調整發電機組和柔性直流系統的有功功率控制值，進行有功校正控制；

步驟S5：根據交流側和直流側節點電壓幅值是否超過上下限、發電機無功出力是否超過上下限，判斷交直流混合電網是否存在無功越限；

步驟S6：若交直流混合電網存在無功越限，則建立無功校正子模型，調整發電機無功功率、變壓器分接頭和電容器檔位、柔性直流系統的無功功率控制值，進行無功校正控制。

進一步的，所述步驟S1中交直流混合電網參數包括：交流側電網母線節點名稱、編號、母線電壓上下限約束、負荷有功、負荷無功、各節點無功補償容量、發電機有功無功上下限約束、調節速度、線路和主變首端節點和末端節點編號、線路和主變等值參數、線路和主變傳輸功率約束，柔性直流換流站的換流變電阻、換流變電抗、換流閥的有功無功上下限約束、換流閥的電壓調制比、直流電壓上下限約束和換流站間直流線路電阻。