一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓混合控制策略的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力系統(tǒng)柔性輸配電和電力電子領(lǐng)域，特別是一種多端柔性直流輸電 系統(tǒng)的直流電壓混合控制策略。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于電壓源型換流器的柔性直流輸電技術(shù)由于其有功無(wú)功解禪獨(dú)立控制、能夠接 入弱電網(wǎng)、向無(wú)源負(fù)荷供電、具備電網(wǎng)黑啟動(dòng)能力、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、諧波特性優(yōu)良且占地面積 小等諸多優(yōu)點(diǎn)，在大規(guī)模間歇性新能源并網(wǎng)、孤島無(wú)源負(fù)荷供電、交流電網(wǎng)互聯(lián)和城市智能 供配電等方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
[0003]多端系統(tǒng)多落點(diǎn)供受電的特性更能充分發(fā)揮柔性直流輸電的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而直流電 壓的協(xié)調(diào)控制是整個(gè)多端柔性直流輸電系統(tǒng)的核屯、。目前典型的直流電壓協(xié)調(diào)控制策略主 要是直流電壓偏差控制法和直流電壓斜率控制法兩大類(lèi)。
[0004] 直流電壓偏差控制法主要是基于協(xié)調(diào)控制器結(jié)構(gòu)，如圖2所示，當(dāng)系統(tǒng)直流電壓 發(fā)生偏移并達(dá)到控制器預(yù)先設(shè)定的直流電壓偏差限值時(shí)，協(xié)調(diào)控制器自動(dòng)切換到直流電壓 控制模式對(duì)直流電壓進(jìn)行閉環(huán)控制，而當(dāng)系統(tǒng)直流電壓落入到預(yù)先設(shè)定的直流電壓偏差限 值W內(nèi)時(shí)，協(xié)調(diào)控制器自動(dòng)退出直流電壓閉環(huán)控制模式。該種控制方法的優(yōu)點(diǎn)在于可靠性 高、直流電壓工作點(diǎn)固定且不受直流線路電阻的影響、協(xié)調(diào)控制前電網(wǎng)潮流可W精確調(diào)配， 缺點(diǎn)是控制模式轉(zhuǎn)換時(shí)具有一定的電氣沖擊，端數(shù)多W后直流電壓偏差較難進(jìn)行優(yōu)化配 置。
[0005] 直流電壓斜率控制法通過(guò)比例控制器實(shí)現(xiàn)直流電壓的下垂控制，不存在控制模式 轉(zhuǎn)換問(wèn)題。其優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、直流電壓連續(xù)調(diào)節(jié)避免了控制模式切換導(dǎo)致的暫態(tài)電氣 沖擊，缺點(diǎn)在于潮流不能精確控制、直流電壓工作點(diǎn)不固定且受直流線路電阻的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓混合控制策略，用W 解決現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)采用直流電壓偏差控制或直流電壓斜率控制的缺陷。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：
[000引一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓混合控制策略，對(duì)于一個(gè)多端柔性直流輸 電系統(tǒng)，至少有一個(gè)換流站采用混合控制；即采用=種控制模式的組合，該=種控制模式 為；恒功率控制、恒直流電壓控制和直流電壓下垂控制；通過(guò)混合采用直流電壓恒定控制、 直流電壓斜率控制和直流電壓偏差控制W實(shí)現(xiàn)上述=種控制模式的組合。
[0009] 各換流站分別采用不同的控制模式或控制模式的組合。
[0010] 所述混合控制的控制器為直流電壓混合控制器，由直流電壓偏差控制器、直流電 壓斜率控制器和功率控制器組成。
[0011] 所述直流電壓混合控制器還包括前饋控制環(huán)節(jié)。
[0012] 直流電壓偏差控制器配置：
[001 引
[0014] 其中，直流失衡功率為AP，多端系統(tǒng)等效直流電容值為c，直流系統(tǒng)額定運(yùn)行電 壓為Ud"w，直流線路壓降為Ud"p，控制系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間為t。
[0015] 直流電壓斜率推薦配置為：
[0016]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓混合控制策略，其特征在于，對(duì)于一個(gè)多端 柔性直流輸電系統(tǒng)，至少有一個(gè)換流站采用混合控制：即采用三種控制模式的組合，這三種 控制模式為：恒功率控制、恒直流電壓控制和直流電壓下垂控制；通過(guò)混合采用直流電壓 恒定控制、直流電壓斜率控制和直流電壓偏差控制以實(shí)現(xiàn)上述三種控制模式的組合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓混合控制策略，其特 征在于，各換流站分別采用不同的控制模式或控制模式的組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓混合控制策略， 其特征在于，所述混合控制的控制器為直流電壓混合控制器，由直流電壓偏差控制器、直流 電壓斜率控制器和功率控制器組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓混合控制策略，其特 征在于，所述直流電壓混合控制器還包括前饋控制環(huán)節(jié)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓混合控制策略，其特 征在于，直流電壓偏差控制器配置：
其中，直流失衡功率為AP，多端系統(tǒng)等效直流電容值為C，直流系統(tǒng)額定運(yùn)行電壓為 Utkref，直流線路壓降為Udrop，控制系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間為t。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓混合控制策略，其特 征在于，直流電壓斜率推薦配置為：
其中，偏差控制方式的換流站i其偏差設(shè)定值為△ Ui,斜率控制方式的換流站j其斜率 控制的功率范圍為APj。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓混合控制策略，對(duì)于一個(gè)多端柔性直流輸電系統(tǒng)，至少有一個(gè)換流站采用混合控制：即采用三種控制模式的組合，這三種控制模式為：恒功率控制、恒直流電壓控制和直流電壓下垂控制；通過(guò)混合采用直流電壓恒定控制、直流電壓斜率控制和直流電壓偏差控制以實(shí)現(xiàn)上述三種控制模式的組合。本發(fā)明能夠更好的抑制電壓偏差法控制模式切換時(shí)直流電壓波動(dòng)程度，并克服了直流電壓斜率控制有功潮流不能精確控制的問(wèn)題，同時(shí)還可以通過(guò)多換流站的站間和站內(nèi)混合控制方案配置達(dá)到直流電壓平滑接管的目的。
【IPC分類(lèi)】H02J3-12, H02J3-36, H02J1-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104821595
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510216496
【發(fā)明人】吳金龍, 張 浩, 王先為, 劉欣和, 楊美娟
【申請(qǐng)人】許繼集團(tuán)有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 西安許繼電力電子技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日