[发明专利]一种应用于多端柔性直流输电系统的自适应下垂控制策略

权利要求书

1.一种应用于多端柔性直流输电系统的自适应下垂控制策略，所述多端柔性直流输电系统包括：交流电源、换流站和直流输电网络，其中，所述换流站包括第一换流站、第二换流站、第三换流站和第四换流站，所述第一换流站和所述第二换流站包括下垂控制型换流站，所述第三换流站和所述第四换流站包括恒功率控制型换流站；其特征在于，所述第一换流站和所述第二换流站均包括：串联连接的内环控制结构和外环控制结构，所述内环控制结构包括基于矢量控制的双闭环PI控制结构，所述外环控制结构包括下垂控制结构；

其中，所述第一换流站和所述第二换流站的控制方法包括：

在预设的直流功率参考值的基础上加上补偿电压，得到所述外环控制结构的输出；以及

以所述外环控制结构的输出作为内环控制结果的输入，控制所述输电系统的电流；

所述自适应下垂控制策略包括：

实时检测所述换流站的有功功率值；以及

根据所述换流站的有功功率值，调整所述第一换流站的第一下垂系数和/或所述第二换流站的第二下垂系数包括：

分析得到所述多端柔性直流输电系统的潮流分布；

基于所述潮流分布，计算得到所述多端柔性直流输电系统的总损耗；

计算所述有功功率值与所述换流站的额定功率之间的总偏差；

根据所述总损耗和所述总偏差，得到目标函数；以及

根据所述目标函数，调整所述第一换流站的第一下垂系数和/或所述第二换流站的第二下垂系数；

其中，所述第一换流站对应的第一下垂曲线的平滑度大于预设的第一平滑度阈值，所述第二换流站对应的第二下垂曲线的平滑度大于预设的第二平滑度阈值。

2.根据权利要求1所述的应用于多端柔性直流输电系统的自适应下垂控制策略，其特征在于，所述根据所述目标函数，调整所述第一换流站的第一下垂系数和/或所述第二换流站的第二下垂系数包括：

选取所述目标函数的值小于预设值时对应的下垂系数作为所述第一换流站的第一下垂系数和/或所述第二换流站的第二下垂系数。

3.根据权利要求2所述的应用于多端柔性直流输电系统的自适应下垂控制策略，其特征在于，所述选取所述目标函数的值小于预设值时对应的下垂系数作为所述第一换流站的第一下垂系数和/或所述第二换流站的第二下垂系数包括：

选取所述目标函数的值小于所述预设值时对应的下垂系数范围内的中间值作为所述第一换流站的第一下垂系数和/或所述第二换流站的第二下垂系数。

4.根据权利要求1所述的应用于多端柔性直流输电系统的自适应下垂控制策略，其特征在于，所述根据所述换流站的有功功率值，调整所述第一换流站的第一下垂系数和/或所述第二换流站的第二下垂系数包括：

当所述换流站的有功功率值大于预设的第一功率阈值，减小所述第一下垂系数和/或所述第二下垂系数。

5.根据权利要求4所述的应用于多端柔性直流输电系统的自适应下垂控制策略，其特征在于，所述根据所述换流站的有功功率值，调整所述第一换流站的第一下垂系数和/或所述第二换流站的第二下垂系数包括：

当所述换流站的有功功率值与所述换流站的额定容量之间的差值小于预设的差值阈值时，减小所述第一下垂系数和/或所述第二下垂系数。

6.根据权利要求4所述的应用于多端柔性直流输电系统的自适应下垂控制策略，其特征在于，所述根据所述换流站的有功功率值，调整所述第一换流站的第一下垂系数和/或所述第二换流站的第二下垂系数包括：

当所述换流站的有功功率值小于预设的第二功率阈值，增大所述第一下垂系数和/或所述第二下垂系数；其中，所述第二功率阈值小于所述第一功率阈值。

7.根据权利要求1所述的应用于多端柔性直流输电系统的自适应下垂控制策略，其特征在于，所述在预设的直流功率参考值的基础上加上补偿电压，得到所述外环控制结构的输出包括：

在所述直流功率参考值的基础上加上所述换流站的有功功率值的微分值和所述补偿电压，得到所述外环控制结构的输出。

8.根据权利要求1所述的应用于多端柔性直流输电系统的自适应下垂控制策略，其特征在于，所述第一换流站、所述第二换流站、所述第三换流站和所述第四换流站均包括模块化多电平换流站。