[发明专利]多端有源柔性直流系统多换流站的功率控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种多端有源柔性直流系统多换流站的功率控制方法及系统，该控制方法包括：根据换流站各端有功功率实际参考值以及运行模式，实时计算有功功率转带量，依据功率接收站有功功率尽量不变的原则，根据该有功功率转带量并参照各端换流站的容量重新分配故障站和非故障站的功率。在本发明中，当四端有源柔性直流系统中的送端换流器发生故障时，通过各端有功功率参考值以及有功功率容量，重新分配换流站各极有功功率，实现了故障极全部或部分功率转带，减少了有功功率损失，保证了直流系统的功率平衡，进而实现直流电压稳定。

技术领域

本发明涉及一种多端有源柔性直流系统多换流站的功率控制方法及系统，属于柔性直流输电技术领域。

背景技术

柔性直流输电采用的是电压源换流器(VSC，Voltage Source Converter)，一般使用全控型电力电子器件(绝缘栅双极晶体管IGBT)对有功功率和无功功率进行独立快速控制。柔性直流具有可以实现非同步系统互联、不存在交流输电的稳定性问题、有功无功可由控制系统进行控制等优点。此外，基于其采用全控型器件(IGBT)和高频调制技术的两大基本特征，不同于常规直流采用半控型器件(晶闸管)和低频调制技术，柔性直流输电又具有不可比拟的技术优势。

基于柔性直流输电技术的优点，该技术既适用于小容量输电，也适合于大容量输电，更适合于电网之间的异步互联，为多端直流联网、大型城市中心负荷供电提供了一个崭新的解决方案。采用柔性直流输电技术可向海岛、边远地区等比较薄弱的电网进行安全、经济、高效地输电，可作为远海风电并网的最佳技术手段，是构建智能电网和全球能源互联网最具特色的技术之一，将给输电方式和电网架构带来重要的变革。

目前，多端柔性直流系统发展迅速，直流电压稳定是换流站和系统稳定运行的基础，而直流电压随换流站输入和输出功率变化，体现多端系统的有功功率平衡情况：有功不足时，直流电压下降；反之，直流电压上升。因此，多端柔直系统的运行特性很大程度上决定于多换流站协调控制器的策略和性能，如何保证系统在送端有功潮流扰动和故障状态下不间断的持续运行，成为了多端柔性直流系统发展中亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多端有源柔性直流系统多换流站的功率控制方法及系统，用于解决多端柔直系统的送端发生故障时系统稳定运行的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多端有源柔性直流系统多换流站的功率控制方法，步骤如下：

实时采集A、B、C、D四个换流站中对应每个换流站极1和极2的有功功率参考值，其中D站运行在定直流电压+定无功功率模式，其他三站运行在定有功功率+定无功功率模式，B站和C站为功率送端，A站和D站为功率受端；

若某一功率送端换流站的一极发生故障，计算功率转带量P_转带，计算方式为：若|P_{ref_C1}|+|P_{ref_C2}|-P_{c_con}≥0，则P_转带＝P_{c_con}-|P_{ref_C2}|；否则，P_转带＝|P_{ref_C1}|，其中P_{ref_C1}为该功率送端换流站的故障极有功功率参考值，P_{ref_C2}为该功率送端换流站的非故障极有功功率参考值，P_{c_con}为该功率送端换流站的每极容量；

对该功率送端换流站的非故障极有功功率参考值进行调整，即：P_{ref_C2_final}＝P_{ref_C2}+P_转带，其中P_{ref_C2_final}为调整后的该功率送端换流站的非故障极有功功率参考值；