[發明專利]計及有功無功影響的直流輸電系統自適應電流控制方法

在審

• 申請號: 202110981379.9
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113595129A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 歐陽金鑫;龐茗予;余建峰
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

1.計及有功無功影響的直流輸電系統自適應電流控制方法，其特征在于，在監測到直流輸電系統逆變站的換流母線電壓發生跌落時，啟動執行自適應電流控制，自適應電流控制流程包括如下步驟：

S101、采集直流輸電系統逆變站的直流電流和關斷角，根據逆變站的直流電流約束和關斷角約束，計算逆變站的無功臨界電壓；

S102、獲取直流輸電系統逆變站的換流母線電壓，根據電壓跌落瞬間逆變站的換流母線電壓值，建立逆變站的直流電流約束和關斷角約束下的功率目標函數；

S103、根據所建立的功率目標函數，以及電壓跌落瞬間逆變站換流母線電壓與無功臨界電壓的大小關系，確定逆變站直流電流控制策略；

S104、根據確定的逆變站直流電流控制策略，得到逆變站的直流電流控制參考值，并將該直流電流控制參考值設置為直流輸電系統的逆變站直流電流控制值，實施控制。

2.根據權利要求1所述計及有功無功影響的直流輸電系統自適應電流控制方法，其特征在于，監測直流輸電系統逆變站的換流母線電壓發生跌落的具體方式為：

實時采集直流輸電系統逆變站的換流母線電壓，當換流母線電壓U_ac≤0.95U_acn時，判定為逆變站的換流母線電壓發生跌落，啟動執行自適應電流控制；其中，U_acn為逆變站換流母線額定電壓的幅值。

3.根據權利要求1所述計及有功無功影響的直流輸電系統自適應電流控制方法，其特征在于，所述無功臨界電壓是指滿足直流電流約束條件下使得逆變站無功交換量為感性的換流母線電壓有效值，即使得無功交換量最大允許值等于零的換流母線電壓有效值。

4.如權利要求3所述的計及有功無功影響的直流輸電系統自適應電流控制方法，其特征在于，步驟S101中，按以下方法確定所述無功臨界電壓U_ac.c：

U_ac.c∈{Q_ac(γ_lim,I_dmin)＝0}；

其中，直流輸電系統的無功功率函數Q_ac(γ_lim,I_dmin)為：

式中，系數A_i、B_i、C_i分別為：

式中，γ_lim為避免換相失敗的逆變站臨界關斷角；I_dmin為直流電流最小限值；B_c為逆變站內無功補償裝置的等效電納；k為換流變壓器變比；N_r為逆變站每極中6脈動換流器數量；X_r為換相電抗；π為圓周率。

5.如權利要求1所述的計及有功無功影響的直流輸電系統自適應電流控制方法，其特征在于，步驟S102中的功率目標函數按照以下方式建立：

系數K滿足：

式中，系數m、n、p和q分別為：

式中，Q_ac為直流輸電系統的無功功率；γ_lim為避免換相失敗的逆變站臨界關斷角；U_ac.f為電壓跌落瞬間逆變站換流變壓器網側線電壓有效值，即作為電壓跌落瞬間逆變站的換流母線電壓值；B_c為逆變站內無功補償裝置的等效電納；k為換流變壓器變比；N_r為逆變站每極中6脈動換流器數量；X_r為換相電抗；π為圓周率；P_d為逆變站傳輸的有功功率，且按下式計算：

其中，I_d為逆變站的直流電流，且滿足以下條件：

I_dmin≤I_d≤I_dmax；

式中，I_dmin為直流電流最小限值；I_dmax為直流電流最大限值。