組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]組合背靠背直流輸電系統(tǒng)沒有直流輸電線路，其整流和逆變通常布置在一個換流站內(nèi)，實(shí)現(xiàn)兩個交流網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。組合背靠背直流輸電系統(tǒng)具有功有功功率解耦控制、無需配置交流濾波器、無需外加換相電壓、不會發(fā)生換相失敗、可靈活控制交流母線電壓、交流系統(tǒng)故障時可提供緊急有功支援和動態(tài)有功支撐等優(yōu)點(diǎn)。在孤島供電、城市配電網(wǎng)增容改造、交流系統(tǒng)互聯(lián)、大規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)方面具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢。
[0003]基于電流源換流器的常規(guī)直流單元和電壓源換流器的柔性直流單元組合的背靠背直流輸電系統(tǒng)即為組合背靠背直流輸電系統(tǒng)，具有廣泛的工程應(yīng)用前景，現(xiàn)有技術(shù)缺少直接分配其有功功率的方案，一般需要通過檢測其他多層參數(shù)間接得到組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的有功功率分配方案，這樣導(dǎo)致對組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率的分配效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對現(xiàn)有的組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配效率低的技術(shù)問題，提供一種組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配方法和系統(tǒng)。
[0005]—種組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配方法，包括如下步驟:
[0006]獲取組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)；
[0007]根據(jù)所述分層結(jié)構(gòu)確定背靠背輸電系統(tǒng)的有功功率控制模式；
[0008]根據(jù)所述有功功率控制模式確定組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中各直流單元的功率分配比例；
[0009]根據(jù)所述功率分配比例分配組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的有功功率。
[0010]一種組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配系統(tǒng)，包括:
[0011]獲取模塊，用于獲取組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)；
[0012]第一確定模塊，用于根據(jù)所述分層結(jié)構(gòu)確定背靠背輸電系統(tǒng)的有功功率控制模式；
[0013]第二確定模塊，用于根據(jù)所述有功功率控制模式確定組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中各直流單元的功率分配比例；
[0014]第三確定模塊，用于根據(jù)所述功率分配比例分配組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的有功功率。
[0015]上述組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配方法和系統(tǒng)，通過獲取組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)，以確定背靠背輸電系統(tǒng)的有功功率控制模式，進(jìn)而確定組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中各直流單元的功率分配比例，再根據(jù)所述功率分配比例分配組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的有功功率，其可以通過對合背靠背直流輸電系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)、有功功率控制模式、功率分配比例等參數(shù)的獲取，直接得到組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中有功功率的分配方案，可以提高對組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率進(jìn)行分配的效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為一個實(shí)施例的組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配方法流程圖；
[0017]圖2為一個實(shí)施例的基于電流源換流器與電壓源換流器組合的新型多單元背靠背直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為一個實(shí)施例的組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的控制方式示意圖；
[0019]圖4為一個實(shí)施例的組合背靠背直流輸電系統(tǒng)各直流單元有功功率協(xié)調(diào)控制示意圖；
[0020]圖5為一個實(shí)施例的組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配方法和系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)描述。
[0022]參考圖1，圖1所示為一個實(shí)施例的組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配方法流程圖，包括如下步驟:
[0023]S10，獲取組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)；
[0024]在一個實(shí)施例中，上述組合背靠背直流輸電系統(tǒng)包括不少于2個直流單元的組入口 ο
[0025]作為一個實(shí)施例，上述直流單元的組合可以包括常規(guī)直流單元和柔性直流單元。
[0026]組合背靠背直流輸電系統(tǒng)為不少于2個直流單元的組合，一般情況下，其分層結(jié)構(gòu)可以分為常規(guī)直流單元和柔性直流單元，上述常規(guī)直流單元和柔性直流單元可以分別配置獨(dú)立的閥控系統(tǒng)和單元控制系統(tǒng)，支持各個單元獨(dú)立運(yùn)行，組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的全站可以設(shè)置公用的直流站控系統(tǒng)，直流站控與單元控制系統(tǒng)之間可以采用快速總線通訊，以交換協(xié)調(diào)控制信息。
[0027]在一個實(shí)施例中，組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中的一種類型，基于電流源換流器與電壓源換流器組合的新型多單元背靠背直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖可以如圖2所示，圖2中，背靠背直流單元I和背靠背直流單元2為基于電流源換流器的常規(guī)直流單元，每個單元的整流側(cè)和逆變側(cè)分別由脈動換流器構(gòu)成，兩站經(jīng)平波電抗器和直流母線相連接，沒有直流線路和接地極，逆變側(cè)脈動中點(diǎn)接地。兩側(cè)分別配置小組交流濾波器，分為3個大組。背靠背直流單元N為基于電壓源換流器的柔性直流單元，每一側(cè)均由聯(lián)接變壓器、啟動回路、橋臂電抗器、模塊化多電平(MMC)電壓源換流器組成，在整流側(cè)和逆變側(cè)均采用聯(lián)接變二次側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)大電阻接地。此多單元混合背靠背直流輸電系統(tǒng)還可以根據(jù)工程建設(shè)規(guī)模由更多的常規(guī)直流或柔性直流單元靈活構(gòu)成，相應(yīng)的交流濾波器也可根據(jù)需要進(jìn)行增減配置。
[0028]上述組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的控制方式示意圖可以如圖3所示，圖3中，控制系統(tǒng)均按兩套冗余配置，即控制系統(tǒng)A及控制系統(tǒng)B。常規(guī)直流單元與柔性直流單元(圖2中的背靠背直流單元1、背靠背直流單元2、背靠背直流單元N)配置公用的直流站控系統(tǒng)，直流系統(tǒng)無功功率的協(xié)調(diào)控制功能在直流站控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。常規(guī)直流單元(圖2中的背靠背直流單元1、背靠背直流單元2)和柔性直流單元(圖2中的背靠背直流單元N)分別配置獨(dú)立的單元控制系統(tǒng)，支持各個單元獨(dú)立運(yùn)行，直流站控系統(tǒng)與單元控制系統(tǒng)之間采用交叉冗余的快速總線通訊，交換協(xié)調(diào)控制信息。柔性直流單元(圖2中的背靠背直流單元N)中的整流側(cè)、逆變側(cè)均可獨(dú)立作為STATCOM運(yùn)行，因此分別獨(dú)立配置柔性直流單元整流側(cè)控制系統(tǒng)及柔性直流單元逆變側(cè)控制系統(tǒng)，避免一側(cè)檢修影響另外一側(cè)運(yùn)行。
[0029]S20，根據(jù)所述分層結(jié)構(gòu)確定背靠背輸電系統(tǒng)的有功功率控制模式；
[0030]在一個實(shí)施例中，上述有功功率控制模式包括獨(dú)立功率控制模式和協(xié)調(diào)功率控制模式；其中，在所述獨(dú)立功率控制模式下，組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的各直流單元有功功率的變化相互獨(dú)立；在所述協(xié)調(diào)功率控制模式下，組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的各直流單元有功功率的變化相互影響。
[0031]作為一個實(shí)施例，上述獨(dú)立功率控制模式和協(xié)調(diào)功率控制模式之間的切換原則可以為常規(guī)直流單元或柔性直流單元在處于獨(dú)立功率控制模式時允許投入?yún)f(xié)調(diào)功率控制模式；進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)功率控制模式的單元將自動退出獨(dú)立功率控制模式。
[0032]—般情況下，組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的有功功率控制分為獨(dú)立功率控制和協(xié)調(diào)功率控制兩種控制模式，它們之間的切換原則為常規(guī)直流單元或柔性直流單元在處于獨(dú)立功率控制模式時允許投入?yún)f(xié)調(diào)功率控制模式；進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)功率控制模式的單元將自動退出獨(dú)立功率控制模式。
[0033]S30，根據(jù)所述有功功率控制模式確定組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中各直流單元的功率分配比例；
[0034]S40，根據(jù)所述功率分配比例分配組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的有功功率。
[0035]在一個實(shí)施例中，如果組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中的每個直流單元均處于協(xié)調(diào)功率控制模式，則正常情況下各直流單元的功率可以均等分配，也可以按照運(yùn)行人員輸入的各單元功率分配比例進(jìn)行分配，通常情況下盡量減小柔性直流單元的功率分配比例，主要考慮現(xiàn)階段柔性直流單元損耗較大，且柔性直流單元有功、無功功率解耦控制，交流系統(tǒng)暫態(tài)故障情況下可充分發(fā)揮柔性直流單元的電壓支撐作用。
[0036]如果由于某背靠背直流單元設(shè)備發(fā)生故障而退出運(yùn)行，或該單元的功率定值超過了該單元設(shè)備的連續(xù)輸電能力，則富裕的功率定值將自動轉(zhuǎn)移到其他處于協(xié)調(diào)功率控制運(yùn)行的背靠背直流單元。
[0037]如果某一背靠背直流單元處于獨(dú)立功率控制模式，則該單元的傳輸功率可以獨(dú)立改變，整定的全站功率由處于協(xié)調(diào)功率控制模式的背靠背直流單元來維持。此時，處于協(xié)調(diào)功率控制模式的單元功率參考值就是全站功率參考值和處于獨(dú)立控制模式單元實(shí)際傳輸功率的差值。
[0038]在一個實(shí)施例中，上述協(xié)調(diào)功率控制模式下，組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中各直流單元的功率可以平均分配。
[0039]本實(shí)施例提高的組合背靠背直流輸電系統(tǒng)有功功率分配方法，通過獲取組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)，以確定背靠背輸電系統(tǒng)的有功功率控制模式，進(jìn)而確定組合背靠背直流輸電系統(tǒng)中各直流單元的功率分配比例，再根據(jù)所述功率分配比例分配組合背靠背直流輸電系統(tǒng)的有功功率，其可以通過對