[發明專利]考慮線路電阻的多端柔性直流輸電自適應下垂控制方法

有效

• 申請號: 202110785820.6
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113489044B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 王少林;王剛;張超;王曉磊;曹云峰;李志潭;劉立果;楊金成;張海麗;劉陶;陳琦;劉鴻鵬
• 申請（專利權）人: 國網新疆電力有限公司營銷服務中心(資金集約中心;計量中心);東北電力大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/38
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

考慮線路電阻的多端柔性直流輸電自適應下垂控制方法，涉及電力控制技術領域。本發明是為了解決傳統的下垂控制方式中下垂系數固定，因此在功率波動較大時，很容易導致換流站出現過載；并且直流線路上的電阻會導致線路上存在壓降，進而影響換流站準確分配有功功率的問題。本發明所述的考慮線路電阻的多端柔性直流輸電自適應下垂控制方法，使得換流站能夠充分利用自身的容量，避免換流站過載。并且，考慮到了線路電阻的影響，能夠準確又合理的分配系統的動態功率。本發明實現了功率的準確協調控制，保證了系統的穩定運行。

技術領域

本發明屬于電力控制技術領域，尤其涉及換流站輸電控制技術。

背景技術

基于電壓源型換流器的多端柔性直流輸電系統，因其調度的靈活性、較低的輸電成本，使其在孤島供電和海上風電并網等領域具有良好的應用場景。多端柔性直流輸電的控制方式主要有三種：定直流電壓控制方式、定有功功率控制方式和下垂控制方式。其中下垂控制方式因其可靠性高并且無需通信，所以在多端柔性直流輸電中得到廣泛的應用。

傳統的下垂控制方式中，由于下垂系數固定，因此在功率波動較大時，很容易導致換流站出現過載。除此之外，直流線路上的電阻會導致線路上存在壓降，進而影響換流站準確分配有功功率。

發明內容

本發明是為了解決傳統的下垂控制方式中下垂系數固定，因此在功率波動較大時，很容易導致換流站出現過載；并且直流線路上的電阻會導致線路上存在壓降，進而影響換流站準確分配有功功率的問題，現提供考慮線路電阻的多端柔性直流輸電自適應下垂控制方法。

考慮線路電阻的多端柔性直流輸電自適應下垂控制方法，所述方法為：

當多端柔性直流輸電系統的功率出現不平衡、且直流電壓的波動值ΔU_dc小于滯環環寬下限時，換流站以其額定功率和實際功率之和作為功率裕度改變下垂系數來減發功率，使多端柔性直流輸電系統的功率達到平衡，

當多端柔性直流輸電系統的功率出現不平衡、且直流電壓的波動值ΔU_dc在滯環環寬范圍內時，下垂系數保持不變，

當多端柔性直流輸電系統的功率出現不平衡、且直流電壓的波動值ΔU_dc大于滯環環寬上限時，換流站以其額定功率和實際功率之差作為功率裕度改變下垂系數來增發功率，使多端柔性直流輸電系統的功率達到平衡。

進一步的，第j個換流站的下垂系數表達式如下：

其中，β和-β分別為滯環環寬范圍上限和下限，

P_imax和P_i分別為第i個換流站的額定功率和實際功率，P_jmax和P_j分別為第j個換流站的額定功率和實際功率，k_i和k_j分別為第i個和第j個換流站的初始下垂系數，R_i和R_j分別為第i個和第j個換流站線路上的電阻值，i_dciref和i_dcjref分別為第i個和第j個換流站的直流電流參考值，U_dcref為換流站直流電壓參考值。

進一步的，上述β取值為0.02。

進一步的，所述考慮線路電阻的多端柔性直流輸電自適應下垂控制方法，其下垂控制表達式為：

其中，為PI控制傳遞函數表達式，k_p為比例系數，k_i為積分系數，表示積分，U_dc為換流站直流電壓實際值，P_jref為第j個換流站的功率參考值，i_dref為換流站d軸電流參考值。