一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行模式的有功類控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行模式的有功類控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]柔性直流輸電采用電壓源換流器，可以獨(dú)立調(diào)節(jié)有功和無功的輸出、提高交流系統(tǒng)的輸電能力，易于構(gòu)成多端直流輸電系統(tǒng)，在可再生能源的發(fā)電并網(wǎng)、孤島城市供電以及交流系統(tǒng)互聯(lián)等應(yīng)用領(lǐng)域，具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著電力電子器件和控制技術(shù)的進(jìn)步，柔性直流容量和電壓等級(jí)越來越高。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)大容量功率輸送的要求，需要增加子模塊數(shù)量以提高其電壓等級(jí)，但過多子模塊級(jí)聯(lián)增加閥控設(shè)備控制難度，因此采用雙極結(jié)構(gòu)形式，減少單個(gè)換流單元子模塊級(jí)聯(lián)數(shù)目的同時(shí)達(dá)到同樣傳輸功率成為一種可行選擇。
[0004]雙極柔性直流輸電系統(tǒng)相對(duì)于單極系統(tǒng)，其可靠性更高，但其控制也更加復(fù)雜，特別是兩個(gè)柔性換流單元有功類控制模式優(yōu)化選擇，目前研究非常少。為了充分發(fā)揮雙極柔性直流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸功率的優(yōu)勢(shì)，需要一種有效的雙極柔性直流輸電系統(tǒng)的有功類控制模式?jīng)Q策機(jī)制，保證雙極有功功率的靈活控制，實(shí)現(xiàn)雙極柔性直流輸電系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提出一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行模式的有功類控制方法，解決了兩個(gè)換流單元因控制模式不夠優(yōu)化，帶來的兩站有功功率控制靈活低、分配困難、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)差等問題，同時(shí)避免了兩站需要依靠通訊才能實(shí)現(xiàn)功率平衡問題。實(shí)現(xiàn)了雙極柔性直流輸電系統(tǒng)的有功功率控制模式優(yōu)化運(yùn)行。
[0006]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行模式的有功類控制方法，所述的雙極柔性直流輸電系統(tǒng)換流站由兩個(gè)換流單元串聯(lián)構(gòu)成，分別為正極單元與負(fù)極單元，所述的有功類控制模式主要包含:直流電壓類控制模式和非直流電壓類控制模式，其中非直流電壓類控制模式分為頻率控制、雙極有功功率控制和單極有功功率控制，直流輸電方式下兩站有且僅有一站處于直流電壓控制模式；遵循本站兩個(gè)換流單元處于同一種控制模式的原則，兩極同處于直流電壓類或非直流電壓類控制模式:
[0007](I)檢測(cè)是否本站已有一極處于運(yùn)行，如僅有一極已運(yùn)行，未運(yùn)行極控制有功類控制模式與運(yùn)行極一致，如運(yùn)行極處于直流電壓類控制，未運(yùn)行極選擇直流電壓類控制，如運(yùn)行極處于非直流電壓類控制，未運(yùn)行極選擇非直流電壓類控制；
[0008](2)如兩極均未運(yùn)行，兩極選擇同時(shí)運(yùn)行(解鎖)模式時(shí)，本站兩個(gè)極選擇處于同一種控制模式，同處于直流電壓類或非直流電壓類控制模式；如交流系統(tǒng)是無源系統(tǒng)，兩極均選擇非電壓控制模式且至少一極的非電壓控制模式選擇為頻率控制模式。
[0009](3)如兩極均未運(yùn)行，選擇一極先運(yùn)行(解鎖)模式，如交流系統(tǒng)是無源系統(tǒng)，選擇先運(yùn)行極的非電壓控制模式選擇為頻率控制模式。
[0010]進(jìn)一步的，如果運(yùn)行極處于非直流電壓類控制，未運(yùn)行極選擇非直流電壓類控制；且如果運(yùn)行極及處于頻率控制，則非運(yùn)行極可以選擇頻率控制、單極有功功率控制、雙極有功功率控制的一種，如果運(yùn)行極不處于頻率控制，則非運(yùn)行極選擇單極功率控制和雙極有功功率控制的一種。
[0011]進(jìn)一步的，所述的一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行模式的有功類控制方法，其特征在于，所提到的各種控制模式控制范圍為:雙極有功功率控制模式、單極有功功率控制模式、頻率控制模式，雙極有功功率控制針對(duì)全站有功功率調(diào)節(jié)，單極有功功率針對(duì)所處相應(yīng)極的有功功率調(diào)節(jié)，頻率控制即可針對(duì)全站調(diào)節(jié)，也可針對(duì)所處相應(yīng)極調(diào)節(jié)。
[0012]本一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行模式的有功類控制方法所提到的各種控制模式控制范圍為:雙極有功功率控制針對(duì)全站有功功率調(diào)節(jié)，單極有功功率針對(duì)所處相應(yīng)極的有功功率調(diào)節(jié)，頻率控制即可針對(duì)全站調(diào)節(jié)，也可針對(duì)所處相應(yīng)極調(diào)節(jié)。
[0013]經(jīng)過上述雙極柔性直流輸電系統(tǒng)直流輸電運(yùn)行模式的有功類控制模式?jīng)Q策，有功類控制模式均滿足解鎖運(yùn)行條件，待其它條件滿足后，相應(yīng)站相應(yīng)極即可選擇適合的控制模式解鎖。
[0014]采用上述方案后，本發(fā)明的有益效果為:
[0015](I)避免了全站功率協(xié)調(diào)控制困難、功率協(xié)調(diào)嚴(yán)重依賴站間通訊等問題，實(shí)現(xiàn)了兩站的解耦運(yùn)行。
[0016](2)在有源模式與無源模式下，均能實(shí)現(xiàn)兩極優(yōu)化選擇有功類控制模式，從而避免了控制模式選擇錯(cuò)誤帶來的頻率、功率失穩(wěn)等問題。
【附圖說明】
[0017]圖1是雙極柔性直流輸電系統(tǒng)換流站的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是一站雙極單元控制模式示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明提供的一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行模式的有功類控制方法操作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021]實(shí)施例1
[0022]本一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行模式的有功類控制方法，所述的雙極柔性直流輸電系統(tǒng)換流站由兩個(gè)換流單元串聯(lián)構(gòu)成，分別為正極單元與負(fù)極單元，所述的有功類控制模式主要包含:直流電壓類控制模式和非直流電壓類控制模式，其中非直流電壓類控制模式分為頻率控制、雙極有功功率控制和單極有功功率控制，直流輸電方式下兩站有且僅有一站處于直流電壓控制模式；遵循本站兩個(gè)換流單元處于同一種控制模式的原則，兩極同處于直流電壓類或非直流電壓類控制模式:
[0023](I)檢測(cè)是否本站已有一極處于運(yùn)行，如僅有一極已運(yùn)行，未運(yùn)行極控制有功類控制模式與運(yùn)行極一致，如運(yùn)行極處于直流電壓類控制，未運(yùn)行極選擇直流電壓類控制，如運(yùn)行極處于非直流電壓類控制，未運(yùn)行極選擇非直流電壓類控制；
[0024](2)如兩極均未運(yùn)行，兩極選擇同時(shí)運(yùn)行模式時(shí)，本站兩個(gè)極選擇處于同一種控制模式，同處于直流電壓類或非直流電壓類控制模式；如交流系統(tǒng)是無源系統(tǒng)，兩極均選擇非電壓控制模式且至少一極的非電壓控制模式選擇為頻率控制模式；
[0025](3)如兩極均未運(yùn)行，選擇一極先運(yùn)行模式，如交流系統(tǒng)是無源系統(tǒng)，選擇先運(yùn)行極的非電壓控制模式選擇為頻率控制模式。
[0026]如果運(yùn)行極處于非直流電壓類控制，未運(yùn)行極選擇非直流電壓類控制；且如果運(yùn)行極及處于頻率控制，則非運(yùn)行極可以選擇頻率控制、單極有功功率控制、雙極有功功率控制的一種，如果運(yùn)行極不處于頻率控制，則非運(yùn)行極選擇單極功率控制和雙極有功功率控制的一種。所提到的各種控制模式控制范圍為:雙極有功功率控