一種直流電網(wǎng)電壓控制的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種直流電網(wǎng)電壓控制的方法，根據(jù)換流站是否具有調(diào)壓能力將直流電網(wǎng)中的換流站分為三類，即電壓控制換流站、輔助電壓控制換流站、功率控制換流站，電壓控制換流站工作在定電壓控制模式或者限流控制模式，輔助電壓控制換流站工作在輔助電壓控制模式或者定直流電壓控制模式或者功率控制模式，功率控制換流站工作在定功率控制模式。采用本發(fā)明所公開的電壓控制方法，穩(wěn)態(tài)時可以精確控制直流電壓和功率，暫態(tài)時可以穩(wěn)定直流電壓和功率。
【專利說明】
一種直流電網(wǎng)電壓控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于直流電網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及一種直流電網(wǎng)電壓控制的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，柔性直流輸配電技術(shù)作為新一代的直流輸配電技術(shù)可解決當(dāng)前交流輸配電技術(shù)存在的諸多問題，隨著直流輸電規(guī)模的擴(kuò)大，直流電網(wǎng)也成為可能。
[0003 ] 在直流電網(wǎng)中，直流電壓的地位可以類比為交流電網(wǎng)中頻率的地位，直流電壓的穩(wěn)定直接關(guān)系到直流潮流的穩(wěn)定，關(guān)系到直流電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在直流電網(wǎng)中直流電壓的控制極其重要。在直流電網(wǎng)中往往有多個換流站具有直流電壓控制能力，根據(jù)同一時刻參與控制直流電壓的換流站的數(shù)量可以將目前常見的直流電壓控制方法分為單點(diǎn)電壓控制法和多點(diǎn)電壓控制法。
[0004]單點(diǎn)電壓控制法采用單個換流站作為直流電壓控制站，由于同一時刻只有一個換流站控制直流電壓，因此可以實(shí)現(xiàn)直流電壓的精確控制，如果此換流站故障或者功率越限從而失去直流電壓控制能力，那么將由其他具有直流電壓控制能力的換流站接管直流電壓控制權(quán)。接管方法根據(jù)是否依賴通信分為基于通信的無偏差控制法和不基于通信的偏差控制法。無偏差控制法依賴于快速站間通訊實(shí)現(xiàn)直流電壓控制權(quán)的轉(zhuǎn)換，當(dāng)直流電壓控制站故障退出運(yùn)行后通過快速站間通訊使得后備換流站實(shí)現(xiàn)直流電壓控制權(quán)的接管，但是這種方法對站間通訊的速度和可靠性提出了很高的要求，如果通訊延時較長，在直流電壓控制站故障的情況下有可能來不及實(shí)現(xiàn)直流電壓控制權(quán)的接管從而使得整個直流系統(tǒng)停運(yùn)。同時當(dāng)直流電網(wǎng)規(guī)模逐漸增大時，后備換流站也將逐漸增多，直流電壓控制的優(yōu)先級的設(shè)定也將變成很復(fù)雜，高速通訊網(wǎng)絡(luò)也將逐漸變更復(fù)雜，這些缺陷使得基于通訊的無偏差控制法在直流電網(wǎng)中的推廣應(yīng)用存在一定的難度。
[0005]直流電壓偏差控制是一種無需站間通信的控制方式，即在直流電壓控制站故障退出運(yùn)行后，后備的直流電壓控制站能夠檢測到直流電壓的較大偏差并轉(zhuǎn)入定直流電壓控制模式，保證直流電壓的穩(wěn)定，但是多個后備換流站需要多個優(yōu)先級，增加了控制器設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，當(dāng)直流電網(wǎng)規(guī)模逐漸增大時，后備換流站也將增多，由于直流電網(wǎng)的直流電壓存在一定的運(yùn)行范圍，因此偏差不能超出直流電壓運(yùn)行范圍，這就限制了偏差控制的級差和級數(shù)，這些缺陷使得偏差控制法在直流電網(wǎng)中的推廣應(yīng)用存在一定的難度。
[0006]多點(diǎn)電壓控制法，即同一時刻直流電網(wǎng)中有多個換流站控制直流電壓，常見的多點(diǎn)電壓控制法為斜率電壓控制法。這種方法多個斜率電壓控制換流站的有功出力跟直流線路的阻抗還有各自的斜率有關(guān)，直流電壓和有功功率都不能做到精確控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的，在于提供一種直流電網(wǎng)電壓控制的方法，穩(wěn)態(tài)時可以精確控制直流電壓，暫態(tài)時可以抑制直流電壓偏差。
[0008]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0009]—種直流電網(wǎng)電壓控制的方法，根據(jù)換流站是否具有調(diào)壓能力將直流電網(wǎng)中的換流站分為三類，即電壓控制換流站、輔助電壓控制換流站、功率控制換流站，電壓控制換流站工作在定電壓控制模式或者限流控制模式，輔助電壓控制換流站工作在輔助電壓控制模式或者定直流電壓控制模式或者功率控制模式，功率控制換流站工作在定功率控制模式。
[0010]上述直流電網(wǎng)電壓控制的方法，所述輔助電壓控制換流站，根據(jù)換流站額定功率的大小，其對電壓進(jìn)行輔助控制具有優(yōu)先級區(qū)別，額定功率大的優(yōu)先級高。
[0011]上述直流電網(wǎng)電壓的控制方法，當(dāng)直流電壓控制站工作在定直流電壓控制模式時，輔助電壓控制站可以工作在定功率控制模式；當(dāng)直流電壓控制站工作在限流模式時，輔助電壓控制換流站工作在輔助電壓控制方式；當(dāng)直流電壓控制站閉鎖的時候，優(yōu)先級高的輔助電壓控制換流站工作在定直流電壓控制方式；
[0012]上述直流電網(wǎng)電壓控制的方法，所述輔助電壓控制模式的實(shí)現(xiàn)方法為:
[0013](I)輔助電壓控制換流站2檢測直流電壓Udc ；
[0014](2)輔助電壓控制換流站2計(jì)算直流電壓Udc與額定直流電壓UdcN的偏差A(yù)U2= I Udc-UdcN ;輔助電壓控制換流站2檢測到電壓偏差值Δ u2> AUei(A Ue3l為換流站2的電壓偏差定值)時，認(rèn)為直流電壓控制站換流站I不能穩(wěn)定控制直流電壓，輔助電壓控制換流站2于是工作在輔助電壓控制模式；
[0015](3)輔助電壓控制換流站3計(jì)算直流電壓Udc與額定直流電壓UdcN的偏差A(yù)U3= I Udc-UdcN I ;輔助電壓控制換流站3檢測到電壓偏差值Δ υ3> Δ Ue2Bt ( A Ue2為換流站2的電壓偏差定值)，認(rèn)為直流電壓控制換流站I和輔助電壓控制換流站2并不能穩(wěn)定控制直流電壓，輔助電壓控制換流站3于是工作在輔助電壓控制模式，其中Δ Ue2> Δ UelO
[0016]采用上述方案后，本發(fā)明的有益效果為:
[0017](I)穩(wěn)態(tài)時可以精確控制直流電壓和功率；
[0018](2)暫態(tài)時可以穩(wěn)定直流電壓和功率。
【附圖說明】
[0019]圖1是直流電網(wǎng)換流器的典型控制模式，(a)是定功率控制模式，(b)是輔助電壓控制模式，(C)是定電壓控制模式；
[0020]圖2是直流電網(wǎng)電壓控制的實(shí)施方案。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]—種直流電網(wǎng)電壓控制的方法，其特征在于，根據(jù)換流站是否具有調(diào)壓能力將直流電網(wǎng)中的換流站分為三類，即電壓控制換流站、輔助電壓控制換流站、功率控制換流站，電壓控制換流站工作在定電壓控制模式或者限流控制模式，輔助電壓控制換流站工作在輔助電壓控制模式或者定直流電壓控制模式或者功率控制模式，功率控制換流站工作在定功率控制模式。
[0023]上述直流電網(wǎng)電壓控制的方法，其特征在于所述輔助電壓控制換流站，根據(jù)換流站額定功率的大小，其對電壓進(jìn)行輔助控制具有優(yōu)先級區(qū)別，額定功率大的優(yōu)先級高。
[0024]上述直流電網(wǎng)電壓的控制方法，其特征在于當(dāng)直流電壓控制站工作在定直流電壓控制模式時，輔助電壓控制站可以工作在定功率控制模式；當(dāng)直流電壓控制站工作在限流模式時，輔助電壓控制換流站工作在輔助電壓控制方式；當(dāng)直流電壓控制站閉鎖的時候，優(yōu)先級高的輔助電壓控制換流站工作在定直流電壓控制方式；
[0025]上述直流電網(wǎng)電壓控制的方法，其特征在于所述輔助電壓控制模式的實(shí)現(xiàn)方法為:
[0026](I)輔助電壓控制換流站2檢測直流電壓Ud。；
[0027](2)輔助電壓控制換流站2計(jì)算直流電壓Udc與額定直流電壓UdcN的偏差A(yù)U2= I Udc-UdcN ;輔助電壓控制換流站2檢測到電壓偏差值Δ u2> AUei(A Ue3l為換流站2的電壓偏差定值)時，認(rèn)為直流電壓控制站換流站I不能穩(wěn)定控制直流電壓，輔助電壓控制換流站2于是工作在輔助電壓控制模式；
[0028](3)輔助電壓控制換流站3計(jì)算直流電壓Udc與額定直流電壓UdcN的偏差A(yù)U3= I Udc-UdcN I ;輔助電壓控制換流站3檢測到電壓偏差值Δ υ3> Δ Ue2Bt ( A Ue2為換流站2的電壓偏差定值)，認(rèn)為直流電壓控制換流站I和輔助電壓控制換流站2并不能穩(wěn)定控制直流電壓，輔助電壓控制換流站3于是工作在輔助電壓控制模式，其中Δ Ue2> Δ UelO
[0029]圖1是直流電網(wǎng)換流器的典型控制模式，其中(a)是定功率控制模式，(b)是輔助電壓控制模式，(C)是定電壓控制模式。
[0030]以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直流電網(wǎng)電壓控制的方法，其特征在于，根據(jù)換流站是否具有調(diào)壓能力將直流電網(wǎng)中的換流站分為三類，即電壓控制換流站、輔助電壓控制換流站、功率控制換流站，電壓控制換流站工作在定電壓控制模式或者限流控制模式，輔助電壓控制換流站工作在輔助電壓控制模式或者定直流電壓控制模式或者功率控制模式，功率控制換流站工作在定功率控制模式。2.如權(quán)利要求1所述的一種直流電網(wǎng)電壓控制的方法，其特征在于:所述輔助電壓控制換流站，根據(jù)換流站額定功率的大小，其對電壓進(jìn)行輔助控制具有優(yōu)先級區(qū)別，額定功率大的優(yōu)先級尚。3.如權(quán)利要求1所述的一種直流電網(wǎng)電壓的控制方法，其特征在于:當(dāng)直流電壓控制站工作在定直流電壓控制模式時，輔助電壓控制站工作在定功率控制模式；當(dāng)直流電壓控制站工作在限流模式時，輔助電壓控制換流站工作在輔助電壓控制方式；當(dāng)直流電壓控制站閉鎖的時候，優(yōu)先級高的輔助電壓控制換流站工作在定直流電壓控制方式。4.如權(quán)利要求1所述的一種直流電網(wǎng)電壓控制的方法，其特征在于:所述輔助電壓控制模式的實(shí)現(xiàn)方法為: (1)輔助電壓控制換流站2檢測直流電壓Ud。； (2)輔助電壓控制換流站2計(jì)算直流電壓Udc與額定直流電壓UdcN的偏差ΛU2= I Udc-UdcN； 輔助電壓控制換流站2檢測到電壓偏差值△ U2> Δ Ue3l時，Δ Ue3l為換流站2的電壓偏差定值，認(rèn)為直流電壓控制站換流站I不能穩(wěn)定控制直流電壓，輔助電壓控制換流站2于是工作在輔助電壓控制模式； (3)輔助電壓控制換流站3計(jì)算直流電壓Udc與額定直流電壓UdcN的偏差ΛU3= I Udc-UdcN； 輔助電壓控制換流站3檢測到電壓偏差值Δ U3> Δ仏2時，Δ Ue2為換流站2的電壓偏差定值，認(rèn)為直流電壓控制換流站I和輔助電壓控制換流站2并不能穩(wěn)定控制直流電壓，輔助電壓控制換流站3于是工作在輔助電壓控制模式，其中Δ Ue2> Δ Uelo
【文檔編號】H02J1/00GK106058842SQ201610591317
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月25日 公開號201610591317.6, CN 106058842 A, CN 106058842A, CN 201610591317, CN-A-106058842, CN106058842 A, CN106058842A, CN201610591317, CN201610591317.6
【發(fā)明人】宋璇坤, 樊紀(jì)超, 董云龍, 盧宇, 厲璇, 王柯, 丁久東, 李敬如, 黃平
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院, 南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司