[发明专利]一种交直流协调控制方法及系统

说明书

本发明提供了一种交直流协调控制方法及系统，包括：当发生柔性直流送端交流电网孤岛时，调整柔性直流换流站的有功控制模式；然后计算电网孤岛运行后的功率盈余；根据所述功率盈余进行交直流协调控制。本发明提供的技术方案为柔性直流工程接入的电网规划、运行等方面提供参考，为孤岛经柔直送出系统安全稳定控制系统的设计提供依据。

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体涉及一种交直流协调控制方法及系统。

背景技术

随着交直流互联电网安全稳定运行水平日益提升的需要，以及可再生能源发电的飞速发展，柔性直流输电(VSC-HVDC)技术已经成为保障输电安全性与可靠性的最优选择之一，并已在全球范围内应用到可再生能源发电并网、城市供电、交流系统的非同步互联与电力市场交易以及多端直流输电等领域。

对于送端交流电网经直流输电送出的系统，当送端电源与直流输电构成孤岛送电系统时，若采用的是传统直流输电技术，则系统面临振荡失稳的风险，极易造成系统失稳、直流闭锁的后果，需要采取复杂的稳控措施以保障孤岛送出系统的稳定。而柔性直流与传统直流相比，具有有功/无功独立调节、自换相、潮流反转电压极性不变、无需无功补偿设备等技术优势，可以实现柔性直流与送端交流孤岛电网的协调控制，保障孤岛经柔直送出的系统稳定运行。

柔性直流送端交流电网成为孤岛后，保障孤岛送出系统稳定运行的关键是柔性直流输送功率与孤岛交流电网盈余功率之间的协调控制问题，以及如何维持孤岛交流电网频率稳定问题。柔性直流送端交流电网一旦形成孤岛，交流电网的规模相对缩小，柔性直流送端交流电网强度降低，柔性直流控制模式需要与孤岛交流电网强度之间协调匹配，以保障柔性直流与送端孤岛交流电网的稳定运行。

目前，针对柔性直流送端交流电网形成孤岛后的运行控制问题，还没有相关评估方法可供参考。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种交直流协调控制方法及系统，为柔性直流工程接入的电网规划、运行等方面提供参考，为孤岛经柔直送出系统安全稳定控制系统的设计提供依据。

一种交直流协调控制方法，包括：

当发生柔性直流送端交流电网孤岛时，调整柔性直流换流站的有功控制模式；

然后计算电网孤岛运行后的功率盈余；

根据所述功率盈余进行交直流协调控制。

进一步的，所述调整柔性直流换流站的有功控制模式包括：将送端由定直流电压控制切换为定有功功率控制，将受端由定有功功率控制切换为定直流电压控制。

进一步的，所述计算电网孤岛运行后的功率盈余如下式所示：

其中，P_s为交流电网孤岛运行后的功率盈余；P_line为发生故障的交流线路i在发生故障前的运行功率；j为发生故障的交流线路条数。

进一步的，所述根据所述功率盈余进行交直流协调控制包括：

当功率盈余大于零时，若功率盈余大于孤岛系统中主力电厂单台机组运行功率，则采取切机措施消除送端交流电网孤岛的过剩功率；若功率盈余小于孤岛系统中主力电厂单台机组运行功率，则不动作；

当功率盈余小于零时，若功率盈余绝对值小于柔性直流输送功率，则速降柔性直流运行功率；若盈余功率绝对值大于柔性直流输送功率，则反转柔性直流输送功率。

进一步的，所述根据所述功率盈余进行交直流协调控制还包括：

将与交流电网孤岛相联的柔性直流有功功率控制模式切换为定频率控制模式。

进一步的，所述柔性直流送端交流电网孤岛来源于导致柔性直流送端交流电网孤岛运行的故障集；