[發明專利]混合級聯直流輸電功率轉帶能力優化控制方法和系統

在審

• 申請號: 202210241746.6
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114583741A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 李明;肖鯤;趙崢;李探;張濤;田園園;鄭寬;盧亞軍;熊凌飛;黃曹煒;羅舒翰;滕尚甫
• 申請（專利權）人: 國網經濟技術研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/38;H02M7/04;H02M7/44;H02M1/12
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙悅

1.一種混合級聯直流輸電工程功率轉帶能力優化控制方法，其特征在于，包括：

計算穩態調制比，根據所述穩態調制比判斷所述柔性直流換流器的運行方式是否為單極半壓運行，根據判斷結果選擇最大的調制比；

判斷所述穩態調制比是否大于最大的調制比，若是升高換流變檔位，若否在維持原檔位不變；

直流控制系統實時計算調制比，根據所述直流控制系統的調制比判斷是否注入三次諧波；

在故障發生時，獲取柔性直流換流器降壓能力限制下的最大功率，并根據該最大功率計算故障后直流控制系統的功率；

根據所述故障后直流控制系統的功率，更新功率指令值，所述柔性直流換流器根據功率所述指令值對直流電壓進行調整，并反饋至安控裝置執行切機。

2.如權利要求1所述的混合級聯直流輸電工程功率轉帶能力優化控制方法，其特征在于，所述調制比的計算公式為：

其中，u_1p為換流器生成的基波調制波峰值；U_dc為直流額定直流電壓為U_dc。

3.如權利要求1或2所述的混合級聯直流輸電工程功率轉帶能力優化控制方法，其特征在于，若所述柔性直流換流器的運行方式不是單極半壓運行，則選擇第一最大調制比作為最大的調制比，表示需要考慮柔性直流換流器的快速降壓能力；若所述柔性直流換流器的運行方式是單極半壓運行，則選擇第二最大調制比作為最大的調制比，表示不需要考慮柔性直流換流器的快速降壓能力。

4.如權利要求1或2所述的混合級聯直流輸電工程功率轉帶能力優化控制方法，其特征在于，根據所述直流控制系統的調制比判斷是否注入三次諧波的方法為：判斷所述直流控制系統的調制比是否大于第三最大調制比，若是則注入三次諧波，若否則不注入三次諧波。

5.如權利要求1或2所述的混合級聯直流輸電工程功率轉帶能力優化控制方法，其特征在于，故障后直流控制系統的功率的計算方法為：

故障發生后，判斷待計算極是否包含柔性直流換流器；

若是，則確定計算參數，計算柔性直流換流器降壓能力限制下的第一最大功率，比較第一最大功率和第二最大功率，故障后直流控制系統的功率為二者之中較小的一個；

更新功率指令值，所述柔性直流換流器根據功率所述指令值對直流電壓進行調整，并反饋至安控裝置執行切機；

若否，則故障后直流控制系統的功率為第二最大功率，直接反饋至安控裝置執行切機。

6.如權利要求5所述的混合級聯直流輸電工程功率轉帶能力優化控制方法，其特征在于，故障后雙極對稱、單極大地返回和單極金屬返回的所述第一最大功率的計算公式為：

其中，P_max1為第一最大功率；U_dcrec為故障后待計算極送端直流電壓；k為運行方式系數，該極為全壓運行則k為2，半壓運行則k為1；R_p為待計算極的回路電阻；U_dcvsc0為故障前柔性直流換流器的直流電壓；M₀為當前調制比；M_maxabs為保證柔性直流換流器不過調制運行的最大調制比。

7.如權利要求5所述的混合級聯直流輸電工程功率轉帶能力優化控制方法，其特征在于，故障后雙極不對稱運行的所述第一最大功率的計算公式為：

其中，R_e為送受端接地極線路電阻和接地極電阻之和；R_b為單個極線的電阻；I_dcop為雙極不對稱運行時，除了待計算極以外的另一極的運行電流。