[发明专利]一种适用于海上风电经多端直流送出的下垂控制方法

说明书

本发明公开了一种下垂控制方法，包括：分别获取海上换流站和陆上换流站的电气量，所述电气量包括交流侧在公共耦合点处的交流电压、交流侧的交流电流、直流侧的直流电压和直流电流，所述陆上换流站通过锁相环获取Park变换所需相角，所述海上换流站通过预设电压频率获取Park变换所需相角；分别对所述海上换流站和陆上换流站交流侧电气量进行Park变换，获取所述电气量在电网电压同步旋转dq坐标系下的电气值；分别获取所述海上换流站和陆上换流站在dq坐标系下的内环控制器；分别将所述海上换流站和陆上换流站的外环控制器的电流参考值输入至所述内环控制器。采用本发明，可以使换流站直流电压参考值维持在其允许范围内，使得输电系统保持稳定。

技术领域

本发明涉及海上风电输送领域，特别是涉及一种适用于海上风电经多端直流送出的下垂控制方法。

背景技术

多端柔性直流输电系统至少包含三个及以上的电压源型换流站 (voltagesourced converter,VSC)，多落点受电，并且能够灵活、方便、可靠的控制潮流变化，是实现大规模、分布式海上其最大的优势在于能够实现多电源供电、风电并网最具潜力的方式。多端直流输电系统主要包含主从控制以及下垂控制两大类方式。主从控制策略中，一换流站将作为主站用于控制直流电压的稳定和确保系统有功功率的平衡，当主站因故障被迫退出运行时，从站则通过通信系统接收信号，从而转变控制方式接替原主站控制直流电压。但该控制方法存在以下几点缺陷:在同一时间只有一个VSC维持电压恒定保持功率平衡，所以导致响应速度较慢；在主控制器切换时会导致电压突然地偏移，引起系统振荡，潮流变化较大时，会引起电压偏差较大；当换流站数目较多时，换流站设置的电压裕度等级就多，不仅增加设计的复杂度，也使电压偏差变大。

目前实际已投运的多端直流工程中，中国广东南澳多端柔性直流输电工程，采用主从式直流电压控制；中国浙江舟山五端柔性直流输电工程则结合主从控制和裕度控制备份两种模式。化直流电压下垂控制主要基于直流电压和功率或电流的变关系，当系统功率变化时，各换流站均参与功率的平衡，其直流电压沿着下垂曲线相应变化。直流电压下垂控制法具有操作便捷、直流电压可连续调节，避免了像电压裕度控制一样当模式切换时导致的电气冲击的问题。当直流系统正常运行时，直流电压有其允许的波动范围限制(例如在额定直流电压± 10％范围内波动)。如果下垂斜率较大，直流电压变化较大，容易超出直流电压波动范围；而如果直流电压波动过小则达不到频率下垂控制的效果。因此，采用直流电压下垂控制，选择合适的下垂系数至关重要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种适用于海上风电经多端直流送出的下垂控制方法，可以使换流站直流电压参考值维持在其允许范围内，使得输电系统保持稳定。

基于此，本发明实施例提供了一种适用于海上风电经多端直流送出的下垂控制方法，所述方法包括：

分别获取海上换流站和陆上换流站的电气量，所述电气量包括交流侧在公共耦合点处的交流电压、交流侧的交流电流、直流侧的直流电压和直流电流，所述陆上换流站通过锁相环获取Park变换所需相角，所述海上换流站通过预设电压频率获取Park变换所需相角；

分别对所述海上换流站和陆上换流站交流侧电气量进行Park变换，获取所述电气量在电网电压同步旋转dq坐标系下的电气值；

分别获取所述海上换流站和陆上换流站在dq坐标系下的内环控制器；

分别将所述所述海上换流站和陆上换流站的外环控制器的电流参考值输入至所述内环控制器。

所述陆上换流站在dq坐标系下的内环控制器包括：