本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域，具體而言，涉及一種柔性直流的故障穿越控制方法和故障穿越控制裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著遠(yuǎn)海海上風(fēng)電大力開(kāi)發(fā)，海上風(fēng)電經(jīng)柔性直流孤島送出成為常見(jiàn)的一種送出形式。然而，隨著并網(wǎng)海上風(fēng)電機(jī)組容量和風(fēng)場(chǎng)容量越大，風(fēng)機(jī)與柔性直流的相互作用越發(fā)明顯。

2、針對(duì)孤島送出系統(tǒng)，現(xiàn)有柔性直流多采用vf控制方式，具體包括：給定頻率生成控制相位，dq控制支路分為電壓環(huán)控制和電流環(huán)控制，其中，電壓環(huán)控制目標(biāo)為utd＝utref、utq＝0，d軸輸出電壓為設(shè)定電壓，q軸輸出電壓為0；電流環(huán)控制目標(biāo)為控制實(shí)際電流跟蹤外環(huán)輸出的dq軸電流指令值。

3、基于上述vf控制方式，在故障穿越期間，監(jiān)測(cè)到低電壓穿越信號(hào)之后，電壓環(huán)控制積分器凍結(jié)，輸出電流根據(jù)電壓控制的電壓跌落程度限制電流幅值，再根據(jù)電壓環(huán)輸出dq軸電流執(zhí)行大小進(jìn)行等比例分配，得到限幅后的dq軸電流指令。

4、此外，為了應(yīng)對(duì)送端交流故障柔性直流無(wú)法快速建立參考電壓的問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中還有一種方式為故障期間柔性直流的電壓環(huán)控制不凍結(jié)，而是切換至慢積分參數(shù)，但是這類(lèi)控制方法針對(duì)光伏送出系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在應(yīng)用于風(fēng)電時(shí)，由于風(fēng)電電壓、電流環(huán)帶寬更低，與柔性直流交互作用更明顯，切換外環(huán)電壓控制參數(shù)對(duì)暫態(tài)故障穿越效果不明顯。

5、綜上所述，現(xiàn)有vf控制方式中，在系統(tǒng)常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)下與故障穿越過(guò)程中采用的是相同的比例積分控制系數(shù)，在海上風(fēng)電高功率的情況下，上述故障穿越方法面臨失效風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的主要目的在于提供一種風(fēng)電柔性直流的故障穿越控制方法、裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和柔性直流送出系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中在故障穿越過(guò)程中基于與正常運(yùn)行狀態(tài)下的比例系數(shù)和積分系數(shù)進(jìn)行控制，故障穿越方法失效的問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種柔性直流的故障穿越控制方法，包括：獲取柔性直流送出系統(tǒng)的換流閥的交流側(cè)電壓，得到第一電壓，在所述第一電壓小于或等于第一閾值的情況下，控制所述柔性直流送出系統(tǒng)進(jìn)入故障穿越模式；在所述柔性直流送出系統(tǒng)處于所述故障穿越模式的情況下，獲取當(dāng)前時(shí)刻所述柔性直流送出系統(tǒng)的輸出功率，得到第一功率，獲取第一時(shí)刻所述柔性直流送出系統(tǒng)的輸出功率，得到第二功率，所述第一時(shí)刻為當(dāng)前時(shí)刻前間隔預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)刻；根據(jù)所述第一功率和所述第二功率的偏差確定所述柔性直流送出系統(tǒng)處于所述故障穿越模式下進(jìn)行vf控制的比例系數(shù)和積分系數(shù)，得到第一比例系數(shù)和第一積分系數(shù)，禁止電壓前饋控制并基于所述第一比例系數(shù)和所述第一積分系數(shù)進(jìn)行vf控制直至所述柔性直流送出系統(tǒng)退出所述故障穿越模式。

3、可選地，在根據(jù)所述第一比例系數(shù)和所述第一積分系數(shù)進(jìn)行vf控制之后，所述方法還包括：在所述第一電壓大于或等于第二閾值的情況下，控制所述柔性直流送出系統(tǒng)退出所述故障穿越模式，所述第二閾值大于所述第一閾值。

4、可選地，在控制所述柔性直流送出系統(tǒng)退出所述故障穿越模式之后，所述方法還包括：若所述柔性直流送出系統(tǒng)退出所述故障穿越模式，則獲取所述柔性直流送出系統(tǒng)故障前進(jìn)行vf控制的所述比例系數(shù)和所述積分系數(shù)，得到第二比例系數(shù)和第二積分系數(shù)，恢復(fù)所述電壓前饋控制且基于所述第二比例系數(shù)和所述第二積分系數(shù)進(jìn)行vf控制。

5、可選地，根據(jù)所述第一功率和所述第二功率的偏差確定所述柔性直流送出系統(tǒng)處于所述故障穿越模式下進(jìn)行vf控制的比例系數(shù)，包括：計(jì)算所述第一功率和所述第二功率的差值，得到功率偏差值；基于所述功率偏差值查詢第一映射關(guān)系，得到所述第一比例系數(shù)，所述第一映射關(guān)系為所述功率偏差值和所述比例系數(shù)的映射關(guān)系，所述比例系數(shù)與所述功率偏差值正相關(guān)。

6、可選地，根據(jù)所述第一功率和所述第二功率的偏差確定所述柔性直流送出系統(tǒng)處于所述故障穿越模式下進(jìn)行vf控制的積分系數(shù)，包括：計(jì)算所述第一功率和所述第二功率的差值，得到功率偏差值；基于所述功率偏差值查詢第二映射關(guān)系，得到所述第一積分系數(shù)，所述第二映射關(guān)系為所述功率偏差值和所述積分系數(shù)的映射關(guān)系，所述積分系數(shù)與所述功率偏差值正相關(guān)。

7、可選地，禁止電壓前饋控制并基于所述第一比例系數(shù)和所述第一積分系數(shù)進(jìn)行vf控制直至所述柔性直流送出系統(tǒng)退出所述故障穿越模式，包括：分別獲取所述柔性直流送出系統(tǒng)的d軸電流指令值和q軸電流指令值，得到第一電流和第二電流；分別獲取所述柔性直流送出系統(tǒng)的d軸電流實(shí)際值和q軸電流實(shí)際值，得到第三電流和第四電流；計(jì)算所述第一電流和所述第三電流的差值，得到第一電流偏差，計(jì)算所述第二電流和所述第四電流的差值，得到第二電流偏差；基于所述第一電流偏差、所述第一比例系數(shù)和所述第一積分系數(shù)進(jìn)行比例積分運(yùn)算確定d軸的電壓目標(biāo)值，得到第一目標(biāo)電壓，基于所述第二電流偏差、所述第一比例系數(shù)和所述第一積分系數(shù)進(jìn)行比例積分運(yùn)算確定q軸的電壓目標(biāo)值，得到第二目標(biāo)電壓，基于所述第三電流進(jìn)行電壓環(huán)控制確定q軸的電壓參考值，得到第三目標(biāo)電壓，基于所述第四電流進(jìn)行電壓環(huán)控制確定d軸的電壓參考值，得到第四目標(biāo)電壓；計(jì)算所述第一目標(biāo)電壓和所述第四目標(biāo)電壓的差值并確定為d軸電壓分量，得到第五目標(biāo)電壓，計(jì)算所述第二目標(biāo)電壓和所述第三目標(biāo)電壓的和并確定為q軸電壓分量，得到第六目標(biāo)電壓；基于所述第五目標(biāo)電壓和所述第六目標(biāo)電壓依次進(jìn)行電流限幅控制、合并運(yùn)算和極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求解所述vf控制的輸出指令，得到第一控制指令，并基于所述第一控制指令控制所述柔性直流送出系統(tǒng)運(yùn)行。

8、可選地，恢復(fù)所述電壓前饋控制且基于所述第二比例系數(shù)和所述第二積分系數(shù)進(jìn)行vf控制，包括：分別獲取所述柔性直流送出系統(tǒng)的d軸電壓實(shí)際值和q軸電壓實(shí)際值，得到第七目標(biāo)電壓和第八目標(biāo)電壓；計(jì)算所述第一目標(biāo)電壓與所述第四目標(biāo)電壓的差值并計(jì)算差值與所述第七目標(biāo)電壓之和并確定為d軸電壓分量，得到第九目標(biāo)電壓，計(jì)算所述第二目標(biāo)電壓、所述第三目標(biāo)電壓與所述第八目標(biāo)電壓的和并確定為q軸電壓分量，得到第十目標(biāo)電壓；基于所述第九目標(biāo)電壓和所述第十目標(biāo)電壓依次進(jìn)行電流限幅控制、合并運(yùn)算和極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求解所述vf控制的輸出指令，得到第二控制指令，并基于所述第二控制指令控制所述柔性直流送出系統(tǒng)運(yùn)行。

9、根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種柔性直流的故障穿越控制裝置，所述裝置包括：第一獲取單元，用于獲取柔性直流送出系統(tǒng)的換流閥的交流側(cè)電壓，得到第一電壓，在所述第一電壓小于或等于第一閾值的情況下，控制所述柔性直流送出系統(tǒng)進(jìn)入故障穿越模式；第二獲取單元，用于在所述柔性直流送出系統(tǒng)處于所述故障穿越模式的情況下，獲取當(dāng)前時(shí)刻所述柔性直流送出系統(tǒng)的輸出功率，得到第一功率，獲取第一時(shí)刻所述柔性直流送出系統(tǒng)的輸出功率，得到第二功率，所述第一時(shí)刻為當(dāng)前時(shí)刻前間隔預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)刻；第一控制單元，用于根據(jù)所述第一功率和所述第二功率的偏差確定所述柔性直流送出系統(tǒng)處于所述故障穿越模式下進(jìn)行vf控制的比例系數(shù)和積分系數(shù)，得到第一比例系數(shù)和第一積分系數(shù)，禁止電壓前饋控制并基于所述第一比例系數(shù)和所述第一積分系數(shù)進(jìn)行vf控制直至所述柔性直流送出系統(tǒng)退出所述故障穿越模式。

10、根據(jù)本技術(shù)的再一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的程序，其中，在所述程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行任意一種所述的方法。

11、根據(jù)本技術(shù)的又一方面，提供了一種風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)，包括：一個(gè)或多個(gè)處理器，存儲(chǔ)器，以及一個(gè)或多個(gè)程序，其中，所述一個(gè)或多個(gè)程序被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并且被配置為由所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，所述一個(gè)或多個(gè)程序包括用于執(zhí)行任意一種所述的方法。

12、應(yīng)用本技術(shù)的技術(shù)方案，在上述風(fēng)電柔性直流的故障穿越控制方法中，首先，獲取柔性直流送出系統(tǒng)的換流閥的交流側(cè)電壓，得到第一電壓，在上述第一電壓小于或等于第一閾值的情況下，控制上述柔性直流送出系統(tǒng)進(jìn)入故障穿越模式；然后，在上述柔性直流送出系統(tǒng)處于上述故障穿越模式的情況下，獲取當(dāng)前時(shí)刻上述柔性直流送出系統(tǒng)的輸出功率，得到第一功率，獲取第一時(shí)刻上述柔性直流送出系統(tǒng)的輸出功率，得到第二功率，上述第一時(shí)刻為當(dāng)前時(shí)刻前間隔預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)刻；最后，根據(jù)上述第一功率和上述第二功率的偏差確定上述柔性直流送出系統(tǒng)處于上述故障穿越模式下進(jìn)行vf控制的比例系數(shù)和積分系數(shù)，得到第一比例系數(shù)和第一積分系數(shù)，禁止電壓前饋控制并基于上述第一比例系數(shù)和上述第一積分系數(shù)進(jìn)行vf控制直至上述柔性直流送出系統(tǒng)退出上述故障穿越模式。本技術(shù)針對(duì)柔性直流送出系統(tǒng)基于vf控制進(jìn)行故障穿越過(guò)程中，基于故障狀態(tài)的輸出功率和預(yù)設(shè)時(shí)間前的輸出功率進(jìn)行比例運(yùn)算得到比例系數(shù)和積分系數(shù)，基于更新后的比例系數(shù)和積分系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，并禁用電壓前饋，直至故障穿越結(jié)束，恢復(fù)原比例系數(shù)和積分系數(shù)，該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中在故障穿越過(guò)程中基于與正常運(yùn)行狀態(tài)下的比例系數(shù)和積分系數(shù)進(jìn)行控制，故障穿越方法失效的問(wèn)題。