[发明专利]一种消除多端柔性直流输电控制系统稳态电压偏差的方法

说明书

本发明公开了一种消除多端柔性直流输电控制系统稳态电压偏差的方法，包括：建立多端柔性直流输电MMC‑MTDC受端换流站GSMMC在公共接入点2即PCCsubgt;2/subgt;功率传输方程和交流动态方程；在GSMMC功率传输方程基础上，采用直流有功电压下垂控制，得到输出误差信号表达式；直流有功电压下垂控制输出输出误差信号为0，得到直流有功电压下垂控制方程；根据GSMMC输出误差信号表达式，建立自适应下垂系数表达式；将自适应下垂系数表达式引入直流有功电压下垂控制方程中，得到自适应下垂控制数学模型，在多端柔性直流输电控制系统引入自适应下垂控制，达到消除稳态电压偏差的目的。本发明消除了多端柔性直流输电控制系统稳态电压偏差。

技术领域

本发明涉及一种消除多端柔性直流输电控制系统稳态电压偏差的方法，该方法在多端柔性直流输电多电平换流器控制系统中采用母线电压-有功功率(U_dc-P)下垂控制，针对传统下垂控制中因为固定下垂系数无法实现系统灵活调节，有功功率分配不合理、直流电压偏差等问题，采用自适应下垂控制方案，根据电压偏差自动调节下垂系数，消除多端柔性直流输电控制系统稳态电压偏差。

背景技术

随着可再生能源大规模并网，需要进一步提升电网远距离、大容量电能传输能力。多端柔性直流输电(Multi-Terminal HVDC,MTDC)系统作为大规模可再生能源接入交流电网的可靠技术之一，因为其供电可靠、潮流控制灵活，已经成为新能源并网、孤岛运行等领域的研究热点。模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)作为一种模块电路拓扑结构，因为其可扩展性，功率四象限运行等特点，成为MTDC系统核心装置之一。

MTDC系统主要采用并联式接线方式，所有电压源处于相同母线电压，维持母线电压对MTDC系统稳定运行尤为重要。MMC-MTDC系统采用主从控制和对等控制，主从控制维持母线电压为定值，要求MMC容量配置较大，不适用于大容量MTDC系统。下垂控制作为对等控制的一种，可帮助换流站在无高速通讯条件下，实现功率分配，具有较好的灵活性。MMC-MTDC系统下垂控制可分为母线电压-有功功率(Udc-P)下垂控制和母线电压-直流母线电流(Udc-Idc)下垂控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在多端柔性直流输电多电平换流器控制系统中采用母线电压-有功功率(U_dc-P)下垂控制，针对传统下垂控制中因为固定下垂系数无法实现系统灵活调节，有功功率分配不合理、直流电压偏差等问题，采用自适应下垂控制方案，根据电压偏差自动调节下垂系数，消除多端柔性直流输电控制系统稳态电压偏差。

本发明采取如下技术方案来实现的：

一种消除多端柔性直流输电控制系统稳态电压偏差的方法，包括以下步骤：

1)建立多端柔性直流输电MMC-MTDC受端换流站GSMMC在公共接入点2即PCC₂功率传输方程和交流动态方程；

2)为了实现MMC-MTDC系统直流电压控制，在步骤1)GSMMC功率传输方程基础上，采用直流有功电压下垂控制，得到输出误差信号表达式；

3)在稳态情况下，步骤2)直流有功电压下垂控制输出输出误差信号为0，得到直流有功电压下垂控制方程；

4)采用自适应下垂控制方案，通过电压偏差自动调节下垂系数，根据步骤2)GSMMC输出误差信号表达式，建立自适应下垂系数表达式；

5)将步骤4)自适应下垂系数表达式引入步骤3)直流有功电压下垂控制方程中，得到自适应下垂控制数学模型，在多端柔性直流输电控制系统引入自适应下垂控制，达到消除稳态电压偏差的目的。

本发明进一步的改进在于，步骤1)具体实现方法为：建立多端柔性直流输电MMC-MTDC受端换流站GSMMC在公共接入点2即PCC₂功率传输方程：