[發(fā)明專利]交直流系統(tǒng)長(zhǎng)期電壓穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910346024.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN110011350B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文;謝季平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種交直流系統(tǒng)長(zhǎng)期電壓穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制方法，其特征是：在系統(tǒng)發(fā)生長(zhǎng)期電壓失穩(wěn)后，控制啟動(dòng)并對(duì)特高壓直流分層接入下高、低端逆變器功率進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，循環(huán)執(zhí)行以下步驟，直到滿足控制目標(biāo)：

將分層接入的直流系統(tǒng)運(yùn)行方式切換為定電流-定熄弧角控制；

基于實(shí)時(shí)量測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算特高壓直流分層接入系統(tǒng)的初值信息；

基于廣域量測(cè)系統(tǒng)提供的各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓向量及功率注入向量等在線同步量測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算系統(tǒng)導(dǎo)納矩陣及各狀態(tài)量初值信息；

結(jié)合時(shí)域仿真對(duì)特高壓直流分層接入系統(tǒng)的輸出軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)，計(jì)算出各母線電壓的軌跡靈敏度；

高端逆變器直流功率對(duì)換流母線電壓幅值的靈敏度和根據(jù)直流控制方式確定：

1)當(dāng)直流系統(tǒng)采用定功率-定熄弧角控制方式時(shí)：

2)當(dāng)直流系統(tǒng)采用當(dāng)定電流-定熄弧角控制方式時(shí)：

3)當(dāng)直流系統(tǒng)采用定功率(或定電流)-定電壓控制方式時(shí)：

其中，下標(biāo)r和i分別代表整流側(cè)和逆變側(cè)；下標(biāo)H和L分別代表逆變側(cè)直流分層接入的高端換流器和低端換流器；V_acR、V_acIH和V_acIL分別為整流側(cè)交流換流母線電壓和逆變側(cè)高、低端換流母線電壓；V_d0r、V_d0iH和V_d0iL為整流、逆變側(cè)換流器直流側(cè)空載電勢(shì)；V_dr、V_diH和V_diL為整流、逆變側(cè)直流電壓；I_d為直流電流；R_d為直流線路電阻；X_cr、X_ciH和X_ciL為整流、逆變側(cè)換流器等效換相電抗；N_r、N_iH和N_iL為六脈動(dòng)換流閥組數(shù)；K_Tr、K_TiH和K_TiL為整流、逆變側(cè)換流變的變比；α為整流器觸發(fā)角；γ_H和γ_L為逆變器熄弧角；P_dcr、P_dciH和P_dciL為整流站從交流電網(wǎng)吸收的有功功率和逆變站注入交流電網(wǎng)的有功功率；Q_dcr、Q_dciH和Q_dciL為換流站消耗的無(wú)功功率；當(dāng)直流系統(tǒng)參數(shù)不變時(shí)，A、B、C_H、C_L、D_H和D_L為定值常量；

逆變側(cè)高、低端換流器模型在直流系統(tǒng)模型中是對(duì)稱的，低端逆變器直流功率對(duì)換流母線電壓幅值的靈敏度將上述1)～3)中的下標(biāo)H和L交換即可；

求解直流分層接入下系統(tǒng)電壓穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制的最優(yōu)控制序列，并施加至系統(tǒng)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種交直流系統(tǒng)長(zhǎng)期電壓穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制方法，其特征是：將直流控制方式切換為定電流-定熄弧角控制方式，該控制方式下的直流電流和熄弧角控制量的整定值由優(yōu)化模型通過附加的直流電流和熄弧角控制器給定。

3.如權(quán)利要求1所述的一種交直流系統(tǒng)長(zhǎng)期電壓穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制方法，其特征是：對(duì)特高壓直流分層接入下交直流系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型進(jìn)行建模，結(jié)合特高壓直流分層接入下交直流系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型，應(yīng)用隱式梯形積分法和牛頓-拉夫遜法進(jìn)行時(shí)域仿真，預(yù)測(cè)系統(tǒng)電壓輸出軌跡。

4.如權(quán)利要求1所述的一種交直流系統(tǒng)長(zhǎng)期電壓穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制方法，其特征是：通過時(shí)域仿真中得到的雅可比矩陣求得特高壓直流分層接入下各交直流控制量對(duì)負(fù)荷母線電壓的軌跡靈敏度。

5.如權(quán)利要求4所述的一種交直流系統(tǒng)長(zhǎng)期電壓穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制方法，其特征是：基于軌跡靈敏度，對(duì)系統(tǒng)輸入、輸出關(guān)系進(jìn)行局部線性化，構(gòu)建協(xié)調(diào)電壓控制的模型預(yù)測(cè)二次規(guī)劃模型，求解特高壓直流分層接入下模型預(yù)測(cè)控制的二次規(guī)劃問題，獲得控制量的最優(yōu)控制序列。