[發明專利]一種用于多直流異步互聯電網頻率穩定的控制方法

在審

• 申請號: 202211273575.1
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115693705A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 葉林;張步昇;王啟亨;彭藝術;裴銘;王凱豐
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/36
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙) 11392
• 代理人: 閆萍

1.一種用于多直流異步互聯電網頻率穩定的控制方法，其特征在于，包括下述步驟：

設定交流電網參數、整流/逆變站參數、直流輸電參數和系統控制模塊參數，搭建多直流異步互聯電路模型；

構建適應于多直流異步互聯電網的“主-極-閥”分層協同控制模型；

設定異步互聯之后的多直流電力系統允許的頻率偏差因子之和的最大值的計算表達式；

建立受擾動狀態下保持系統頻率安全穩定的最優目標函數；

配置電路模型的底層變量使其滿足約束條件下的目標函數，完成對多直流系統間功率互濟支援的有效控制，進而穩定系統頻率波動。

2.如權利要求1所述一種用于多直流異步互聯電網頻率穩定的控制方法，其特征在于，所述多直流異步互聯電路模型為基于PSCAD預先搭建的用于模擬真實多直流的仿真電路模型。

3.如權利要求1所述一種用于多直流異步互聯電網頻率穩定的控制方法，其特征在于，所述交流電網參數包括等效電壓源參數和等效電源阻抗參數，所述整流/逆變站參數包括變壓器參數和六脈沖控制橋電路參數，所述直流輸電參數包括平波電抗器參數和直流輸電線路等效阻抗參數，所述系統控制模塊參數包括定電壓控制環節相關參數、定電流控制環節相關參數和定觸發角控制環節相關參數。

4.如權利要求2所述一種用于多直流異步互聯電網頻率穩定的控制方法，其特征在于，所述基于PSCAD預先搭建的用于模擬真實多直流的仿真電路模型具體包括以下部分：

用于異步互聯的兩側交流電網模型、雙極并聯的整流/逆變控制器模塊、多直流輸電線路模塊和系統控制模塊；

所述用于異步互聯的兩側交流電網模型用于仿真真實多直流系統兩側的區域交流電網；

所述雙極并聯的整流/逆變控制器模塊用于仿真真實多直流系統的整流站和逆變站；

所述多直流輸電線路模塊用于仿真真實多直流系統的直流輸電線路；

所述系統控制模塊用于模擬真實多直流異步互聯系統的頻率穩定控制環節。

5.如權利要求1所述一種用于多直流異步互聯電網頻率穩定的控制方法，其特征在于，所述“主-極-閥”分層協同控制模型的各個環節控制指令變量之間的聯系及其計算方法具體如下：

直流輸電線路上電流變量的計算公式為：

直流輸電線路上電壓變量的計算公式為：

直流線路有功功率與無功功率的計算公式為：

P_m＝U_mI_d (3)

P_n＝U_nI_d (4)

其中：

β＝π-α (9)

γ＝β-μ＝π-(α+μ) (10)

式中，U_dm和U_dn為系統兩端換流器的理想空載直流電壓，α和β為直流系統整流動作時的滯后角和逆變動作時的超前角，γ為直流系統逆變側電弧發生熄滅的超前角，μ為系統換相角；X_m和X_n是由系統兩側換流變壓器漏抗表示的換向電抗，R_d為直流輸電線路的阻抗，R_m和R_n為直流線路兩側平波電抗器的等效阻抗。