[发明专利]一种LCC-VSC直流输电系统的功率协调控制方法与装置

说明书

本发明涉及一种LCC‑VSC直流输电系统的功率协调控制方法与装置，属于直流输电技术领域，当有功功率控制模式的VSC端换流站一极停运，且VSC端换流站另一极为双极有功功率控制模式时，该极的有功功率参考值根据双极有功功率控制模式进行相应调节；当VSC端换流站另一极为单极有功功率控制模式时，该极的有功功率参考值不变；当LCC端换流站的控制模式为双极有功功率控制模式时，强置切换为单极有功功率控制模式，LCC端换流站各极的有功功率参考值根据单极有功功率控制模式进行相应调节；直流电压控制模式的VSC端换流站自适应调节有功功率进行。本发明保证了有功功率控制模式的VSC端换流站一极停运时LCC‑VSC直流输电系统的有功功率稳定，避免出现有功功率波动的问题。

技术领域

本发明属于直流输电技术领域，具体涉及一种LCC-VSC直流输电系统的功率协调控制方法与装置。

背景技术

目前，传统直流输电技术(LCC-HVDC)是直流输电最主流、最成熟的技术，其具有输电容量大、运行稳定性好、系统损耗小、建设成本低等优势，在远距离大容量输电方面具有不可替代的作用。基于电压源型换流器的柔性直流输电技术(VSC-HVDC)为直流输电技术提供了新的发展方向，可接入无源网络，由于其不存在换相失败的问题，且电压谐波含量少，输出频率与电压稳定，能快速调节有功功率与无功功率，控制灵活性好。将传统直流输电换流器LCC与柔性直流输电换流器VSC灵活组合，同时发挥LCC-HVDC成本低、损耗小、容量大以及VSC-HVDC无换相失败，控制灵活等技术优势的混合直流输电技术逐渐成为当前直流输电领域的研究热点，也将是完善未来电网的重要途径。

由LCC和VSC构成的混合多端LCC-VSC直流输电系统具有多重优势：充分发挥特高压直流系统大容量、远距离输电优势，实现大规模能源基地电力高效、经济外送；可在直流线路故障下利用LCC自然阻断故障电流的特征避免VSC阀过电流；受端VSC无功支撑能力有助于抑制LCC换相失败；还可形成多个落点，利于功率的分散消纳，降低对受端电网的冲击。

如图1所示，为一种混合三端LCC-VSC直流输电系统的拓扑结构，其中，包括送端和受端，送端包括换流站A(SA)，受端包括换流站B(SB)和换流站C(SC)，换流站A为LCC端换流站，LCC端换流站为整流站(送端)，换流站B(SB)和换流站C(SC)均为VSC端换流站，均为逆变站(受端)。这三端换流站均为双极拓扑结构。

为了提高电力系统安全稳定性、防范电网稳定事故、防止发生大面积停电事故，根据混合多端LCC-VSC直流输电系统故障前的运行工况，在一端故障停运时重新快速计算各端有功功率的参考值，能够快速平衡混合多端LCC-VSC直流输电系统的有功功率。但是，当LCC端换流站其中一极因故障停运时，整个混合多端LCC-VSC直流输电系统的有功功率就会出现很大的波动，现有的功率协调控制方法无法快速平稳整个混合多端LCC-VSC直流输电系统的有功功率。

发明内容

本发明的目的是提供一种LCC-VSC直流输电系统的功率协调控制方法与装置，用于解决当LCC端换流站其中一极停运时，现有的功率协调控制方法无法快速平稳整个混合多端LCC-VSC直流输电系统的有功功率的问题。

基于上述目的，一种LCC-VSC直流输电系统的功率协调控制方法的技术方案如下：

LCC-VSC直流输电系统包括送端和受端，所述送端包括一个LCC端换流站，受端包括至少两个并联设置的VSC端换流站，其中，LCC端换流站的控制模式是有功功率控制模式，一个VSC端换流站的控制模式是有功功率控制模式，另一个VSC端换流站的控制模式是直流电压控制模式，当有功功率控制模式的VSC端换流站一极停运时，所述功率协调控制方法包括以下步骤：

当有功功率控制模式的VSC端换流站另一极为双极有功功率控制模式时，该极的有功功率参考值根据所述双极有功功率控制模式进行相应调节；当有功功率控制模式的VSC端换流站另一极为单极有功功率控制模式时，该极的有功功率参考值不变；