[发明专利]孤岛新能源经真双极柔直电网接入的紧急限功率控制方法

说明书

本发明提供了一种孤岛新能源经真双极柔直电网接入的紧急限功率控制方法，包括：检测直流网络运行状况，判断输电系统是否故障；判断故障类型，分析故障对直流输电网络及风场侧换流器的影响；直流电网发生有功盈余或风场侧换流器单极闭锁后健全极换流器功率越限，直接修改送端换流站正负极换流器触发信号，降低调制波幅值，紧急限功率；故障排除后系统恢复正常运行。本发明能够实现风场接入真双极柔性直流输电系统时，紧急限制风场输出有功，避免故障发生时直流系统有功盈余引起直流过电压从而导致直流系统退出运行的状况，提高柔性直流输电系统稳定性。

技术领域

本发明属于电能质量监控技术领域，涉及一种用于电力系统中的功率控制方法，更为具体的说是，是涉及孤岛新能源经真双极柔直电网接入的紧急限功率控制方法。

背景技术

近年来，可再生能源特别是风电发展迅猛，大量可再生能源接入电网。然而对于距电网较远的风电场，经交流线路并网会引发并网点电压波动、紧急限功率困难等技术问题。而柔性直流输电为风电场，特别是距电网较远的风电场顺利接入系统提供了有力的支撑。

风电经多端柔性直流系统接入电网对多端柔直系统而言，直流侧电压的控制策略至关重要，这是由于柔直系统有功过剩/不足会造成直流侧电压升高/降低，进而影响柔直系统的正常运行。由于多端柔直连接的无源网络一般采用恒交流电压幅值/相角控制方式，为负荷提供稳定的电源，因此多端柔直的直流电压控制一般由大电网负责，有的控制策略也会利用风电场参与直流电压控制。根据直流电压控制策略的不同，可将多端柔性直流系统换流器的控制策略分为:单换流站定直流电压控制、主从控制、下垂控制和集中式控制几类。

与双端柔直相比，含风电多端柔直系统的联合紧急限功率可供选择的控制策略较多，但基本思想与双端柔直相同，即通过提高电网侧换流站输出功率和降低风场侧输入功率以避免直流侧电压过高。

风电场采用柔性直流输电方式接入时，若受端交流电网发生故障，则受端换流站的功率输出能力下降，而风场侧功率传输基本不受影响，使送端和受端有功功率出现不平衡，严重情况下将导致直流线路电压过高使直流线路跳开。因此必须采取控制措施使柔性直流输电系统能够穿越受端交流电网的故障，这就需要解决柔性直流系统紧急限功率问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种在真双极柔性直流输电网络中，针对系统故障情况下，实时孤岛新能源电网紧急限功率控制方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

孤岛新能源经真双极柔直电网接入的紧急限功率控制方法，包括如下步骤：

1)检测直流网络运行状况，判断输电系统是否故障，当发生故障时执行步骤2)；

2)判断故障类型，分析故障对直流输电网络及风场侧换流器的影响；

3)直流电网发生有功盈余或风场侧换流器单极闭锁后健全极换流器功率越限，直接修改送端换流站正负极换流器触发信号，降低调制波幅值，紧急限功率；故障排除后系统恢复正常运行。

进一步的，所述步骤1)具体包括如下过程：

时刻检测柔直电网所连交流系统电压电流情况，检测直流电网线路电压电流情况，检测换流站触发情况。

进一步的，所述步骤2)具体包括如下子步骤：

21)分析故障类型，若发生风场侧换流站单机闭锁故障，转入步骤22)，其他故障转入步骤23)；

22)判断单极闭锁故障发生后，若健全极换流器功率越限，转入步骤3)，若不越限，转入步骤23)进一步判断；

23)故障后，若直流网络有功盈余，转入步骤3)。

进一步的，所述步骤22)中判断健全极换流器功率是否越限的具体方法为：