[发明专利]一种适用于柔性直流输电系统的孤岛切换控制方法和装置

权利要求书

1.一种适用于柔性直流输电系统的孤岛切换控制方法，其特征在于，所述方法包括：

生成平衡有功调制量和频率控制指令；

根据平衡有功调制量和频率控制指令生成有功功率参考值；

根据有功功率参考值调节柔性直流输电系统的有功功率；

所述生成平衡有功调制量和频率控制指令包括：

根据孤岛信号和孤岛前柔性直流输电系统的有功功率生成平衡有功调制量；

根据交流系统频率波动生成柔性直流输电系统的频率控制指令；所述根据孤岛信号和孤岛解列前柔性直流输电系统的有功功率生成平衡有功调制量包括：

柔性直流输电系统正常运行时，检测柔性直流输电系统是否有孤岛信号，若检测到孤岛信号，则投入孤岛切换控制；

采集孤岛解列前交流系统传输的功率和孤岛解列前柔性直流输电系统传输的功率；

根据孤岛解列前交流系统传输的功率和孤岛解列前柔性直流输电系统传输的功率生成平衡有功调制量，有：

ΔP_lose＝P_VSC-P_S

其中，ΔP_lose为平衡有功调制量，P_VSC为孤岛解列前柔性直流输电系统传输的功率，P_S为孤岛解列前主网系统传输的功率；

所述根据交流系统频率波动生成柔性直流输电系统的频率控制指令包括：

检测孤岛解列后交流系统的频率，并根据孤岛解列后交流系统的频率得到交流系统频率波动；

根据交流系统频率波动生成柔性直流输电系统的频率控制指令；

所述检测孤岛解列后交流系统的频率，并根据孤岛解列后交流系统的频率得到交流系统频率波动包括：

设孤岛解列后交流系统的频率为f，于是有：

Δf＝f_ref-f

其中，Δf为交流系统频率波动，f_ref为交流系统频率参考值；

所述根据交流系统频率波动生成柔性直流输电系统的频率控制指令包括：

设频率控制指令为ΔP_f，有：

ΔP_f＝kΔf

其中，k为比例系数，取1～10；

所述根据平衡有功调制量和频率控制指令生成有功功率参考值包括：

生成孤岛切换控制指令，有：

ΔP_island＝ΔP_lose+ΔP_f

其中，ΔP_island为孤岛切换控制指令，其为孤岛切换控制器的输出；

将ΔP_island与柔性直流输电系统的有功功率参考值P_ref相加，得到ΔP_island作用下柔性直流输电系统的有功功率参考值，有：

其中，为ΔP_island作用下柔性直流输电系统的有功功率参考值；

所述根据有功功率参考值调节柔性直流输电系统的有功功率包括：

将ΔP_island作用下柔性直流输电系统的有功功率参考值作为定有功功率控制器的输入，所述定有功功率控制器根据控制调节柔性直流输电系统的有功功率，使柔性直流输电系统的功率维持平衡且频率维持稳定。

2.一种适用于柔性直流输电系统的孤岛切换控制装置，其特征在于，所述装置包括：

用于生成平衡有功调制量和频率控制指令的装置；

用于根据平衡有功调制量和频率控制指令生成有功功率参考值的装置；以及

用于根据有功功率参考值调节柔性直流输电系统的有功功率的装置；

所述用于生成平衡有功调制量和频率控制指令的装置包括：

用于根据孤岛信号和孤岛前柔性直流输电系统的有功功率生成平衡有功调制量的装置；和

用于根据交流系统频率波动生成柔性直流输电系统的频率控制指令的装置；

所述用于根据孤岛信号和孤岛解列前柔性直流输电系统的有功功率生成平衡有功调制量的装置包括：

用于柔性直流输电系统正常运行时，检测柔性直流输电系统是否有孤岛信号，若检测到孤岛信号，则投入孤岛切换控制的装置；

用于采集孤岛解列前交流系统传输的功率和孤岛解列前柔性直流输电系统传输的功率的装置；以及

用于根据孤岛解列前交流系统传输的功率和孤岛解列前柔性直流输电系统传输的功率生成平衡有功调制量的装置；

用于根据孤岛解列前交流系统传输的功率和孤岛解列前柔性直流输电系统传输的功率生成平衡有功调制量的装置根据下式生成平衡有功调制量ΔP_lose：

ΔP_lose＝P_VSC-P_S

其中，P_VSC为孤岛解列前柔性直流输电系统传输的功率，P_S为孤岛解列前主网系统传输的功率；

所述用于根据交流系统频率波动生成柔性直流输电系统的频率控制指令的装置包括：

用于检测孤岛解列后交流系统的频率，并根据孤岛解列后交流系统的频率得到交流系统频率波动的装置；以及

用于根据交流系统频率波动生成柔性直流输电系统的频率控制指令的装置；

所述用于检测孤岛解列后交流系统的频率，并根据孤岛解列后交流系统的频率得到交流系统频率波动的装置根据下式得到交流系统频率波动Δf：

Δf＝f_ref-f

其中，f_ref为交流系统频率参考值，f为孤岛解列后交流系统的频率；

所述用于根据交流系统频率波动生成柔性直流输电系统的频率控制指令的装置根据下式生成柔性直流输电系统的频率控制指令ΔP_f：

ΔP_f＝kΔf

其中，k为比例系数，取1～10；

所述用于根据平衡有功调制量和频率控制指令生成有功功率参考值的装置包括：

用于生成孤岛切换控制指令的装置；

用于生成孤岛切换控制指令作用下柔性直流输电系统的有功功率参考值的装置；

所述用于生成孤岛切换控制指令的装置根据下式生成孤岛切换控制指令：

ΔP_island＝ΔP_lose+ΔP_f

其中，ΔP_island为孤岛切换控制指令，其为孤岛切换控制器的输出；

所述用于生成孤岛切换控制指令作用下柔性直流输电系统的有功功率参考值的装置根据下式生成孤岛切换控制指令作用下柔性直流输电系统的有功功率参考值：

其中，为孤岛切换控制指令作用下柔性直流输电系统的有功功率参考值。