[发明专利]用于直流功率与交流功率控制目标相互转换的装置及方法

说明书

本发明公开一种用于直流功率与交流功率控制目标相互转换的装置及方法，所述装置包含功率控制目标值产生单元和功率偏差平衡单元；功率控制目标值产生单元依据运行方式并结合直流功率与交流功率的折算关系对功率指令值进行计算并产生功率控制目标值；功率偏差平衡单元将实测的交流功率值与交流指令值之间的偏差或实测的直流功率值与直流指令值之间的偏差或实测的交流电流值与交流指令值之间的偏差或实测的直流电流值与直流指令值之间的偏差送入调节器进行调节从而产生功率平衡量。本发明能够有效解决混合换流器的功率协调控制问题，实现多混合换流器的功率准确控制，同时兼顾系统的稳态和暂态性能，更精准的实现混合直流输电系统的功率控制。

技术领域

本发明属于混合直流输电领域，特别涉及一种用于直流功率与交流功率控制目标相互转换的装置及方法。

背景技术

高压直流输电系统可分为两种类型：基于晶闸管技术的常规直流输电系统(LCC-HVDC)和基于全控型电力电子器件技术的柔性直流输电系统(Flexible-HVDC)。其中，常规直流输电系统(LCC-HVDC)成本低、损耗小、运行技术成熟，目前，世界上正在运行的直流输电系统几乎都是LCC-HVDC系统，但常规直流输电系统(LCC-HVDC)存在逆变侧容易发生换相失败、对交流系统的依赖性强、吸收大量无功、换流站占地面积大等缺点。而新一代的柔性直流输电系统(Flexible-HVDC)则能够实现有功功率及无功功率解耦控制、可以向无源网络供电、结构紧凑占地面积小、不存在逆变侧换相失败问题等优点，但其存在成本高昂、损耗较大等缺陷。

为了满足远距离大容量输电的要求，常规直流输电系统一般采用两个或多个换流器串联的技术来提升系统的直流电压等级和输送容量。与之相同，目前国内正在实施的混合直流输电工程采用整流侧为两个晶闸管换流器串联，逆变侧为两个电压源型换流器串联或者多个电压源型换流器并联后与一个晶闸管换流器串联的拓扑结构。

目前，在直流输电工程中，常规直流输电系统晶闸管换流器一般控制的是整流换流站直流侧的功率，而柔性直流输电系统电压源型换流器一般控制的是逆变换流站交流侧的功率。由于两者控制的目标不一样，这样在混合直流输电工程中就存在功率控制参考点统一的问题。

目前常用的方法是依据交流功率与直流功率之间相差着换流变压器及换流器损耗的关系，直接将直流功率指令值折算为交流功率指令值或者交流功率指令值折算为直流功率指令值。该方法简单，但存在着转换偏差，因换流变压器及换流器的损耗是非线性的，是时变的。

由于上述方法存在着一定的不足，且只适用于多混合换流器不平衡运行方式，不能满足多混合换流器精准控制的要求，更不能满足多混合换流器平衡运行方式的需求。

因此,本发明提供一种用于直流功率与交流功率控制目标相互转换的装置及方法，能够有效解决混合换流器的功率协调控制问题，实现多混合换流器的功率准确控制，同时兼顾系统的稳态和暂态性能，更精准的实现混合直流输电系统的功率控制。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于直流功率与交流功率控制目标相互转换的装置及方法，能够有效解决混合换流器的功率协调控制问题，实现多混合换流器的功率准确控制，同时兼顾系统的稳态和暂态性能，更精准的实现混合直流输电系统的功率控制。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于直流功率与交流功率控制目标相互转换的方法，所述方法用于混合直流输电系统，包含功率控制目标值产生环节和功率偏差平衡环节；

所述功率控制目标值产生环节，用于依据运行方式并结合直流功率与交流功率的折算关系对功率指令值进行计算并产生功率控制目标值；

所述功率偏差平衡环节，用于将实测的交流功率值与交流指令值之间的偏差或实测的直流功率值与直流指令值之间的偏差或实测的交流电流值与交流指令值之间的偏差或实测的直流电流值与直流指令值之间的偏差送入调节器进行调节从而产生功率平衡量；