[发明专利]一种柔性直流系统灵活电压的控制方法

说明书

本发明公开了一种柔性直流系统灵活电压控制的控制方法，当直流系统输送功率较少时，通过适当减少柔性直流输电系统直流电压，从而减少一次设备承受高压的时间，减小设备暂态过电压耐受。当直流系统输送功率较大时，快速回复柔性直流输电系统直流电压到额定值，确保系统满功率运行。本发明的控制方法结合功率判断和功率预测判断，能够减小因功率波动引起的系统运行电压频繁切换问题。

技术领域

本发明涉及电力系统柔性直流输电系统，尤其涉及一种柔性直流系统灵活电压的控制方法。

背景技术

大规模长距离新能源接入系统一般采用柔直系统接入交流电网。但是新能源系统尤其是风能，随季节和周期风力资源变化较大。在强风季节，柔直系统输送较大功率，在弱风机季节，将会有较长时间段运行在低功率输送模式。此时直流系统在额定电压下输送较小电流。直流电缆常年运行在高直流电压下。虽然电缆直流电缆等系统在设计之初就已经预留了足够的裕度，但是大裕度意味着高成本。为了能够延长直流电缆的使用寿命，减少故障期间暂态电压耐受，有必要探索出一种在高功率运行、低功率较低灵活直流电压的控制方法，以期在后续工程中根据新能源功率的输送特点进行动态调节，降低正常运行时电缆电压耐受。

实际工程中柔性直流系统的额定电压是固定的，并无降压运行等灵活电压运行的先例。与常规直流工程只需调节晶闸管控制角就可控制直流电压运行不同，柔性流输电由于控制条件需要满足一定的调制比裕度。所以，柔性直流输电运行在降压状态，其电压降低幅度也不会过大。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种降低暂态过程过电压和过电流的柔性直流系统灵活电压的控制方法。

技术方案：本发明的控制方法如下：

当直流输送功率小于等于k_p1P_r超过Δt₁时，直流运行电压为k_udU_r；

当直流输送功率大于等于k_p2P_r超过Δt₂时，直流运行电压为U_r；

更改直流电压控制指令，同时同比率根据直流电压大小来调整子模块电压大小：

当柔直系统运行直流电压为U_r时，子模块平均电压为U_cmr；

当柔直系统运行直流电压由U_r切换为k_udU_r时，子模块平均电压由U_cmr切换为k_udU_cmr；

当柔直系统运行直流电压由k_udU_r切换为U_r时，子模块平均电压由k_udU_cmr切换为U_cmr；

其中，P_r为直流系统额定输送功率，U_r为直流系统额定直流运行电压；k_p1,k_p2,k_ud为小于1的系数，k_p3≥k_p2≥k_p1；Δt₁为1s～24h，Δt₂为20ms～24h。

进一步，k_p1为0.2～0.9，k_p2为0.5～1.0，k_p3为0.5～1.0，k_ud为0.7～1.0。

进一步，所述更改直流电压控制指令，采用的电压控制切换策略如下：