[发明专利]交直流系统长期电压稳定协调控制方法、系统、介质及设备

权利要求书

1.一种交直流系统长期电压稳定协调控制方法，其特征是：在系统发生长期电压失稳后，控制启动并对特高压直流分层接入下高、低端逆变器功率进行协调控制，循环执行以下步骤，直到满足控制目标：

将分层接入的直流系统运行方式切换为定电流-定熄弧角控制；

基于实时量测数据计算特高压直流分层接入系统的初值信息；

基于广域量测系统提供的各负荷节点电压向量及功率注入向量等在线同步量测数据，计算系统导纳矩阵及各状态量初值信息；

结合时域仿真对特高压直流分层接入系统的输出轨迹进行预测，计算出各母线电压的轨迹灵敏度；

高端逆变器直流功率对换流母线电压幅值的灵敏度和根据直流控制方式确定：

1)当直流系统采用定功率-定熄弧角控制方式时：

2)当直流系统采用当定电流-定熄弧角控制方式时：

3)当直流系统采用定功率(或定电流)-定电压控制方式时：

其中，下标r和i分别代表整流侧和逆变侧；下标H和L分别代表逆变侧直流分层接入的高端换流器和低端换流器；V_acR、V_acIH和V_acIL分别为整流侧交流换流母线电压和逆变侧高、低端换流母线电压；V_d0r、V_d0iH和V_d0iL为整流、逆变侧换流器直流侧空载电势；V_dr、V_diH和V_diL为整流、逆变侧直流电压；I_d为直流电流；R_d为直流线路电阻；X_cr、X_ciH和X_ciL为整流、逆变侧换流器等效换相电抗；N_r、N_iH和N_iL为六脉动换流阀组数；K_Tr、K_TiH和K_TiL为整流、逆变侧换流变的变比；α为整流器触发角；γ_H和γ_L为逆变器熄弧角；P_dcr、P_dciH和P_dciL为整流站从交流电网吸收的有功功率和逆变站注入交流电网的有功功率；Q_dcr、Q_dciH和Q_dciL为换流站消耗的无功功率；当直流系统参数不变时，A、B、C_H、C_L、D_H和D_L为定值常量；

逆变侧高、低端换流器模型在直流系统模型中是对称的，低端逆变器直流功率对换流母线电压幅值的灵敏度将上述1)～3)中的下标H和L交换即可；

求解直流分层接入下系统电压稳定协调控制的最优控制序列，并施加至系统。

2.如权利要求1所述的一种交直流系统长期电压稳定协调控制方法，其特征是：将直流控制方式切换为定电流-定熄弧角控制方式，该控制方式下的直流电流和熄弧角控制量的整定值由优化模型通过附加的直流电流和熄弧角控制器给定。

3.如权利要求1所述的一种交直流系统长期电压稳定协调控制方法，其特征是：对特高压直流分层接入下交直流系统准稳态模型进行建模，结合特高压直流分层接入下交直流系统准稳态模型，应用隐式梯形积分法和牛顿-拉夫逊法进行时域仿真，预测系统电压输出轨迹。

4.如权利要求1所述的一种交直流系统长期电压稳定协调控制方法，其特征是：通过时域仿真中得到的雅可比矩阵求得特高压直流分层接入下各交直流控制量对负荷母线电压的轨迹灵敏度。

5.如权利要求4所述的一种交直流系统长期电压稳定协调控制方法，其特征是：基于轨迹灵敏度，对系统输入、输出关系进行局部线性化，构建协调电压控制的模型预测二次规划模型，求解特高压直流分层接入下模型预测控制的二次规划问题，获得控制量的最优控制序列。