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)由于其有功無功解禪獨立控制、能夠接 入弱電網(wǎng)、向無源負荷供電、具備電網(wǎng)黑啟動能力、動態(tài)響應快、諧波特性優(yōu)良且占地面積 小等諸多優(yōu)點，在大規(guī)模間歇性新能源并網(wǎng)、孤島無源負荷供電、交流電網(wǎng)互聯(lián)和城市智能 供配電等方面得到了越來越廣泛的應用。
[0003]多端系統(tǒng)多落點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，而直流電 壓的協(xié)調(diào)控制是整個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。
[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，當系統(tǒng)直流電壓 發(fā)生偏移并達到控制器預先設定的直流電壓偏差限值時，協(xié)調(diào)控制器自動切換到直流電壓 控制模式對直流電壓進行閉環(huán)控制，而當系統(tǒng)直流電壓落入到預先設定的直流電壓偏差限 值W內(nèi)時，協(xié)調(diào)控制器自動退出直流電壓閉環(huán)控制模式。該種控制方法的優(yōu)點在于可靠性 高、直流電壓工作點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， 缺點是控制模式轉(zhuǎn)換時具有一定的電氣沖擊，端數(shù)多W后直流電壓偏差較難進行優(yōu)化配 置。
[0005] 直流電壓斜率控制法通過比例控制器實現(xiàn)直流電壓的下垂控制，不存在控制模式 轉(zhuǎn)換問題。其優(yōu)點在于實現(xiàn)簡單、直流電壓連續(xù)調(diào)節(jié)避免了控制模式切換導致的暫態(tài)電氣 沖擊，缺點在于潮流不能精確控制、直流電壓工作點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，對于一個多端柔性直流輸 電系統(tǒng)，至少有一個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)額定運行電 壓為Ud"w，直流線路壓降為Ud"p，控制系統(tǒng)響應時間為t。
[0015] 直流電壓斜率推薦配置為：
[0016]
【主權(quán)項】
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，對于一個多端 柔性直流輸電系統(tǒng)，至少有一個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)額定運行電壓為 Utkref，直流線路壓降為Udrop，控制系統(tǒng)響應時間為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，對于一個多端柔性直流輸電系統(tǒng)，至少有一個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直流電壓波動程度，并克服了直流電壓斜率控制有功潮流不能精確控制的問題，同時還可以通過多換流站的站間和站內(nèi)混合控制方案配置達到直流電壓平滑接管的目的。
【IPC分類】H02J3-12, H02J3-36, H02J1-00
【公開號】CN104821595
【申請?zhí)枴緾N201510216496
【發(fā)明人】吳金龍, 張 浩, 王先為, 劉欣和, 楊美娟
【申請人】許繼集團有限公司, 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
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月30日