[发明专利]一种高压直流输电系统惯性响应控制方法及控制装置

权利要求书

1.一种高压直流输电系统惯性响应控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，实时检测交流系统频率/角频率，系统频率/角频率经过滤波处理后求取系统频率标幺值/角频率标幺值的微分量，将系统频率标幺值/角频率标幺值的微分量与惯性响应控制系数相乘，得到惯性响应调制功率；

所述惯性响应控制系数K的计算方法是：

当直流输电系统参与送端电网惯量控制时，惯性响应控制系数表达式为K＝2H_virP_wn；当直流输电系统参与受端电网惯量控制时，惯性响应控制系数表达式为K＝-2H_virP_wn；其中，P_wn为直流输电系统额定功率，H_vir为直流输电系统虚拟惯性时间常数；

步骤2，当系统频率标幺值/角频率标幺值的微分量的绝对值大于预设门槛值且直流输电系统未处于极解锁、极闭锁及换流器在线投退执行过程时，将惯性响应调制功率与直流初始功率指令相加，得到直流输电系统实际参考功率，从而调节直流输电系统的输送功率；

所述步骤2中，若惯性响应调制功率与直流初始功率指令之和小于直流最小运行功率时，则直流输电系统实际参考功率被限制为直流最小运行功率；若惯性响应调制功率与直流初始功率指令之和大于直流最大运行功率时，则直流输电系统实际参考功率被限制为直流最大运行功率。

2.如权利要求1所述的高压直流输电系统惯性响应控制方法，其特征在于：所述步骤1中，惯性响应调制功率ΔP的计算公式是其中，f^*为滤波后的系统频率标幺值，为系统频率标幺值的微分量，K为惯性响应控制系数。

3.如权利要求1所述的高压直流输电系统惯性响应控制方法，其特征在于：所述步骤1中，惯性响应调制功率ΔP的计算公式是其中，Δf^*为时间窗Δt内系统频率标幺值的变化量，K为惯性响应控制系数。

4.如权利要求1所述的高压直流输电系统惯性响应控制方法，其特征在于：所述直流输电系统虚拟惯性时间常数H_vir的取值为0～18s。

5.如权利要求1所述的高压直流输电系统惯性响应控制方法，其特征在于：所述步骤2中，在如下任一情况下，屏蔽惯性响应控制功能：

第一种情况，当直流处于极解锁、极闭锁或者换流器在线投退执行过程中时；

第二种情况，当系统频率标幺值/角频率标幺值的微分量的绝对值小于预设门槛值时。

6.一种高压直流输电系统惯性响应控制装置，其特征在于：包括检测单元和控制单元，其中：

检测单元用于实时采集交流系统电压，然后基于交流系统电压，通过锁相环计算得到交流系统频率，并将其传送给控制单元；

控制单元基于系统频率计算惯性响应调制功率，当系统频率标幺值的微分量的绝对值大于预设门槛值且直流输电系统未处于极解锁、极闭锁及换流器在线投退执行过程时，将惯性响应调制功率与直流初始功率指令叠加，得到直流输电系统实际参考功率；

所述控制单元包括惯性响应调制功率计算单元、阈值判断逻辑单元、动作使能逻辑单元及直流输电系统参考功率计算单元；其中：

惯性响应调制功率计算单元用于计算系统频率标幺值的微分量和直流输电系统的惯性响应调制功率；

阈值判断逻辑单元用于判断系统频率标幺值的微分量的绝对值是否超过阈值，当其值超过阈值时输出1，否则输出为0；

动作使能逻辑单元用于判断直流输电系统是否处于极解锁、闭锁及换流器在线投退执行过程，当直流输电系统未处于以上过程时动作使能为1；

直流输电系统参考功率计算单元用于计算直流输电系统参考功率并进行限幅处理；

其中，若惯性响应调制功率与直流初始功率指令之和小于直流最小运行功率时，则直流输电系统实际参考功率被限制为直流最小运行功率；若惯性响应调制功率与直流初始功率指令之和大于直流最大运行功率时，则直流输电系统实际参考功率被限制为直流最大运行功率。