[发明专利]一种特高压直流系统高低阀组电压稳定控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种特高压直流系统高低阀组电压稳定控制方法及装置，其中方法包括：在定功率站高阀组或低阀组投退过程中，判断定功率站是否接收到进入直流电压调整阶段的控制指令；当定功率站接收到进入直流电压调整阶段的控制指令后，调整定功率站高阀组和低阀组功率控制外环的功率指令实际值，以控制定功率站高低阀组的直流电压和子模块电压在稳定范围内；可调整功率指令实际值的高阀组和低阀组为定功率站的待投入/退出阀组和非投入/退出阀组。通过调整定功率站的功率外环指令实际值可实现高阀组和低阀组电压稳定控制，解决了阀组在投入/退出过程中的直流电压调整阶段，定功率站高低阀组的直流电压、子模块电压超出稳定范围的问题。

技术领域

本发明涉及电力设备控制领域，特别涉及一种特高压直流系统高低阀组电压稳定控制方法及装置。

背景技术

发展大容量、远距离、高效率的特高压输电技术，是实现我国能源资源的优化配置的最佳途径，也是构建全球能源互联网的关键内容。在特高压输电技术中，特高压直流输电占据重要地位。相比于特高压交流输电，特高压直流输电技术具有点对点输电、输送容量大、输电距离远、输电效率高、控制方式灵活快速、不存在系统稳定性问题、可限制短路电流、能够进行异步电网互联等诸多优势，是世界上先进输电技术之一。而基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)的特高压柔性直流输电技术相比特高压常规直流输电技术具有有功和无功功率独立控制、能向无源网络供电、无换相失败问题等突出优势，逐渐成为特高压输电技术发展的热点。

特高压直流输电系统一般采用对称双极接线方式，每极换流站由两个换流器以高阀组和低阀组形式串联构成。对于定直流电压站，两个串联的高阀组和低阀组都是控直流电压模式，运行过程中能保证两个阀组的电压稳定。对于定功率站，两个串联的高阀组和低阀组都是控有功功率模式，当高阀组和低阀组间存在稳态差异或出现暂态扰动时，会使高阀组和低阀组的直流电压分压不均，进而导致子模块电压发散并超出稳定范围，因此一般会给定功率站的高阀组和低阀组配置电压稳定控制器，其结构如图1所示。

在特高压直流系统(UHVDC)中，为了减少由于设备故障造成的功率损失，增加系统运行灵活性和可靠性，一次设备的每个阀组直流侧会配置直流场开关，用于投入/退出该阀组。当某个阀组出现故障时，只需将该阀组退出，其他阀组仍可正常运行。当发生故障的阀组故障清除后，系统可在另一个未发生故障的阀组不停运的情况下，将该清除了故障的阀组重新投入运行。因此，在UHVDC工程中，高阀组或低阀组的自动投入/退出控制成为重要的控制环节之一。

在高阀组或低阀组投入/退出过程中，阀组稳态运行前的直流电压调整阶段，定功率站高低阀组存在直流电压、子模块电压不稳定现象。而采用常规的高低阀组直流电压稳定控制器时，为了保证高低阀组的电压均衡，会使非投入/退出阀组的直流电压偏离额定运行范围，这不符合阀组投入/退出过程的要求。因此，需要针对定功率站的阀组投退过程设计新的直流电压稳定控制策略。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种特高压直流系统高低阀组电压稳定控制方法及装置，通过调整定功率站的功率外环指令实际值可实现高低阀组电压稳定控制，解决了在阀组投入/退出过程中的直流电压调整阶段，定功率站高低阀组的直流电压、子模块电压超出稳定范围的问题，采用本方法能实现在维持非投入/退出阀组直流电压不变的基础上，让待投入/退出阀组的直流电压和有功功率稳定抬升，并将高低阀组的直流电压、子模块电压控制在稳定范围内。

为解决上述技术问题，本发明实施例的第一方面提供了一种特高压直流系统高低阀组电压稳定控制方法，所述特高压直流系统包括：一个定直流电压站和至少一个定功率站，包括如下步骤：

在所述定功率站高阀组或低阀组投退过程中，判断所述定功率站是否接收到进入直流电压调整阶段的控制指令；

当所述定功率站接收到进入直流电压调整阶段的控制指令时，调整所述定功率站中高阀组和低阀组功率控制外环的功率指令实际值，以控制所述定功率站高低阀组的直流电压和子模块电压在稳定范围内；