[发明专利]一种改进的柔性直流电压控制方法及系统

说明书

一种改进的柔性直流电压控制方法及系统，包括：测量换流器交流侧的电压、电流和换流器直流侧电压；基于所述换流器交流侧的电压、电流更新下垂系数；基于所述换流器直流侧电压调整直流电压参考值；根据更新后的所述下垂系数和调整后的所述直流电压参考值更新下垂控制曲线；根据更新后的所述下垂控制曲线搭建换流器外环控制环节，控制换流器直流侧电压。本发明提供的方法无需潮流分析，通过测量交流侧注入换流器的电压与电流,计算得到功率偏差值，根据功率偏差值更新下垂系数与直流电压参考值，补偿线路和换流器的功率损耗，改善直流电压的运行水平，提高柔性直流电网的经济性与可靠性。

技术领域

本发明涉及电网运行与控制技术领域，具体涉及一种改进的柔性直流电压控制方法及系统。

背景技术

近年来，环境污染、能源资源短缺和社会人口发展之间的矛盾日益加剧，为缓解社会发展与环境资源之间的矛盾，需要充分利用可再生能源。光伏、风机等分布式电源以其良好的环境友好性，大量接入电网运行。光伏、风机等分布式电源的输出端口多数为直流端口，因此，采用直流电网可以减少换流环节，并且可以避免同步稳定性和三相不平衡等问题。

在直流电网中，直流电压的稳定直接影响了直流电网的潮流稳定。直流电压的控制分为主从控制、电压裕度控制和电压下垂控制三种。主从控制过度依赖通信性能，一旦通信故障，主换流站发生故障或达到功率限值时，系统将失去控制。电压裕度控制无需站间通信，但较难确定各从换流站的优先级。下垂控制中各换流站根据预先设定的功率与电压关系曲线进行控制，共同承担电压调整与功率平衡的功能，具有良好的控制性能，因此，是未来多端直流配电网电压控制的发展方向。

但在直流电压下垂控制中，由于换流站和直流线路的功率损耗，直流电压的实际值与参考值之间会存在较大偏差。目前针对柔性直流网络的控制多数研究集中于功率的分配与平衡中，而忽略了直流稳态电压偏差问题。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种改进的柔性直流电压控制方法及系统。针对柔性直流电网的稳态直流电压偏差问题，充分考虑换流器与直流线路的功率损耗以及换流器的下垂控制特性，为减小直流电压实际运行值与参考值间的偏差提供了有效的控制方法，可改善直流电压的运行水平，柔性直流电网的经济性与可靠性。

本发明提供的技术方案是：一种改进的柔性直流电压控制方法，包括：

测量换流器交流侧的电压、电流和换流器直流侧电压；

基于所述换流器交流侧的电压、电流更新下垂系数；

基于换流器直流侧电压调整直流电压参考值；

根据更新后的所述下垂系数和调整后的所述直流电压参考值更新下垂控制曲线；

根据更新后的所述下垂控制曲线搭建换流器外环控制环节，控制换流器直流侧电压。

优选的，所述基于所述换流器交流侧的电压、电流更新下垂系数，包括：

对所述换流器交流侧的电压和电流进行Park变化，得到dq0坐标系下电压分量与电流分量；

基于所述电压分量与电流分量计算换流器交流侧的实际功率；

基于所述换流器交流侧的实际功率与换流器交流侧的有功功率参考值差值的绝对值，计算得到功率偏差绝对值；

基于所述功率偏差绝对值更新下垂系数。

优选的，所述对所述换流器交流侧的电压和电流进行Park变化，得到dq0坐标系下电压分量与电流分量，按下列方程计算：