[发明专利]用于交直流混合输电系统的柔性直流有功功率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统输电领域中的柔性直流输电（Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current，VSC-HVDC）技术领域，尤其是一种用于交直流混合输电系统的柔性直流有功功率控制方法。 

背景技术

柔性直流输电是20世纪90年代开始发展的一种高压直流输电技术，其具有有功功率和无功功率快速独立控制、可向无源网络供电等优点。目前世界上已有十几个柔性直流工程投运，我国第一个柔性直流工程上海南汇柔性直流输电工程也已于2011年投运。 

在投产的工程中，尚未出现如图1和图2所示的交流-柔性直流混合输电系统，但目前已有图1和图2所示的交流-柔性直流混合输电系统在建。如图3所示的交直流混合输电系统主电路图中，在柔性直流线路额定功率的设计时，通常取决于受端电网大方式下负荷需求Pload。当电网运行于大方式时，交流系统功率Pac和柔性直流线路功率Pdc均从送端电网流向受端电网。而当受端电网运行于小方式时，可能出现受端电网的有功负荷Pload小于柔性直流线路功率输送功率Pdc的情况，此时Pdc无法在受端网络完全消纳，将通过交流线路倒送回送端网络，出现潮流迂回，即交流系统功率Pac由受端电网流回送端电网。当出现此运行方式时，通过直流线路额外输送的功率在直流线路上将产生不必要的线损，同时通过交流线路倒送回受端网络的交流功率也将产生线损，显然该种方式增大了输电系统的网损，既不合理也不经济。 

基于上述问题，可通过预先对负荷进行预测，预先调整柔性直流装置有功功率控制端的有功功率设定值来降低柔性直流线路的输送功率，从而防止交流线路功率出现倒送。但当负荷增大时，又再需要进行调整。这种人工调整的方法不能实现实时的调节，给运行造成了困难。因此必然需要一种控制方法来自动调节柔直装置的输送功率，以解决上述问题。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于交直流混合输电系统的柔性直流有功功率控制方法，通过在柔直装置的有功功率环节中引入交流线路的有功功率反馈，对柔直装置有功功率输送值进行自动调节，从而防止交流线路出现功率反向。 

本发明采用以下方案实现：一种用于交直流混合输电系统的柔性直流有功功率控制方法，其特征在于：输电系统包含一回或多回柔性直流输电线路，并与一回或多回交流线路并列运行；正常运行时，柔性直流输电线路按所设置的额定有功功率和无功功率运行，通过自动调节柔性直流输电线路的有功功率，使得交流线路的有功功率不出现反向倒送。 

在本发明一实施例中，所述调节柔性直流输电线路的有功功率包括以下步骤： 

S01：获取交流线路有功功率值P_ac，所述交流线路有功功率值P_ac取自交流线路受端侧变电站母线处，通过测量获得，以注入受端电网为正，并将值通过通信方式传入柔性直流换流阀的控制系统；

S02：获取柔性直流输电线路有功功率值P_dc，所述柔性直流输电线路有功功率值P_dc取自柔性直流输电线路受端逆变侧换流变出口处，通过测量获得，以注入受端电网为正，并将值通过通信方式传入柔性直流换流阀的控制系统；

S03：获取有功功率命令值；将所述步骤S01和步骤S02获得的交流线路有功功率值P_ac和柔性直流输电线路有功功率值P_dc进行代数叠加，所得的值P_add送入比较器中并与柔直装置的有功功率参考值P_ref进行比较，所述P_add与P_ref中的较小值即为有功功率命令值P_ord，柔性直流输电线路有功功率值P_dc将按P_ord进行控制；因此，当P_ac为正时，P_add大于P_ref，此时P_ord取P_ref，有P_dc=P_ref；当P_ac为负时，P_add小于P_ref，此时P_ord取P_add，有P_dc=P_add；