[发明专利]多端混合直流输电系统及其自适应下垂控制方法、装置

说明书

本发明公开一种多端混合直流输电系统及其自适应下垂控制方法、装置，其中，方法包括：确定多端混合直流输电系统的各MMC换流器累积的总输出功率变化量；获取系统的直流电流额定值、直流电流测量值、任一MMC换流器的下垂特性系数和直流电压额定值；根据系统的直流电流额定值、直流电流测量值、任一MMC换流器的下垂特性系数和直流电压额定值，计算任一MMC换流器的直流电压补偿量；利用任一MMC换流器的直流电压补偿量，基于下垂控制特性补偿各MMC换流器累积的总输出功率变化量。通过引入直流电压补偿量，根据系统直流电流的变化实时进行自适应调节，避免直流电压随直流电流的变化而产生偏差，保持直流电压为额定参考值，提高了系统电压的稳定性，简单易行。

技术领域

本发明涉及多端混合直流输电系统的控制技术领域，具体涉及一种多端混合直流输电系统及其自适应下垂控制方法、装置。

背景技术

随着电力电子技术的快速发展，直流输电系统得到广泛应用。该直流输电系统主要为高压直流输电系统(LCC-HVDC)、柔性直流输电系统(VSC-HVDC)以及混合直流输电系统。其中，混合直流输电系统结合了LCC-HVDC与VSC-HVDC两种直流输电系统的各自优点，近年来已经成为直流输电技术的重要发展方向。

在混合直流输电系统中，由于受端MMC换流站是多个MMC换流器并联后再与LCC换流器级联，实际已经形成了多端结构，赋予了多个MMC逆变站具有功率分配的能力。但多个MMC换流器的有功分配策略需要与送端LCC换流器的有功指令相配合工作，否则将会出现各站功率协调不合理的现象。低端MMC可采用单点直流电压控制方式下的主从控制，即采用单点直流电压控制方式的MMC由于不具备控制直流功率的能力，一方面，在受端交流侧发生故障时MMC一般会出现功率反送现象，并且多个并联的MMC之间可能会产生电流不平衡现象，最终造成过电流。另一方面，若单点直流电压控制的MMC换流器发生故障闭锁退出运行，系统将无法控制整体的直流电压。

为了解决上述混合直流输电系统采用单点直流电压控制方式所存在的问题。又进一步引入多端混合直流输电系统的下垂控制方式，该方式可以同时具有控制整体的直流电压和直流功率的能力，但是当混合直流输电系统的直流电流发生增大或减小的波动变化时，采用下垂控制的MMC换流器的直流电压也会随系统直流电流的增大或减小而产生偏差，造成无法精确控制直流电压。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于解决现有技术中的当混合直流输电系统的直流电流发生增大或减小的波动变化时，采用下垂控制的MMC换流器的直流电压也会随系统直流电流的增大或减小而产生偏差，造成无法精确控制直流电压的问题，从而提供一种多端混合直流输电系统及其自适应下垂控制方法、装置。

根据第一方面，本发明实施例提供一种多端混合直流输电系统的自适应下垂控制方法，包括如下步骤：

确定多端混合直流输电系统的各MMC换流器累积的总输出功率变化量；

获取多端混合直流输电系统的直流电流额定值、直流电流测量值、任一MMC换流器的下垂特性系数和直流电压额定值；

根据所述多端混合直流输电系统的直流电流额定值、直流电流测量值、任一MMC换流器的下垂特性系数和直流电压额定值，计算任一MMC换流器的直流电压补偿量；

利用所述任一MMC换流器的直流电压补偿量，基于下垂控制特性补偿各MMC换流器累积的总输出功率变化量。

在一种实施方式中，根据所述多端混合直流输电系统的直流电流额定值、直流电流测量值、任一MMC换流器的下垂特性系数和直流电压额定值，计算任一MMC换流器的直流电压补偿量通过如下公式执行：