[发明专利]一种两端柔性直流输电系统主回路参数控制方法

摘要

本发明涉及一种两端柔性直流输电系统主回路参数控制方法，其包括以下步骤：计算受端换流站单极直流母线电压U_dI、交流系统输入到受端换流器的有功功率P_I以及送端和受端换流器输出的交流电压和计算送端和受端换流站的调制比M_R和M_I以及相角差Δδ_R和Δδ_I；分别判断计算得到的调制比M_R和M_I以及相角差Δδ_R和Δδ_I是否在送端和受端换流站调制比的范围[M_min，M_max]以及相角差的范围[Δδ_min，Δδ_max]内，根据判断结果，通过控制调节联结变压器的分接头档位，使得送端和受端换流站的调制比满足需求，从而控制主回路参数在两端柔性直流输电系统和设备容许的范围内。本发明可以广泛应用于基于电压源换流器的两端柔性直流输电系统中。

主权项

1.一种两端柔性直流输电系统主回路参数控制方法，其包括以下步骤：1）根据交流系统输入到送端换流站的有功功率P_R、送端换流站单极直流母线电压U_dR、送端和受端换流器的损耗百分比γ以及连接送端和受端换流站的直流线路电阻R_d，计算得到受端换流站单极直流母线电压U_dI和交流系统输入到受端换流器的有功功率P_I；2）根据两端柔性直流输电系统的状态变量和结构参数，采用交流电力系统的经典潮流计算方法，对送端和受端换流站分别进行潮流计算，求解得到送端和受端换流器输出的交流电压对于没有接地电感的送端或受端换流站，令对应的送端或受端换流站连接变压器阀侧的接地电感Z_GR或Z_GI为零；3）根据送端换流站单极直流母线电压U_dR、由步骤1）计算得到的受端换流站单极直流母线电压U_dI以及由步骤2）计算得到的送端和受端换流器输出的交流电压和计算得到两端柔性直流输电系统的控制变量：送端和受端换流站的调制比M_R和M_I分别为：MR=2|U·1R|3UdR,]]>MI=2|U·1I|3UdI;]]>4）判断由步骤3）计算得到的送端和受端换流站的调制比M_R和M_I是否在送端和受端换流站稳态调制比的范围[M_min，M_max]内；若计算得到的送端和受端换流站的调制比M_R和M_I均在送端和受端换流站稳态调制比的范围[M_min，M_max]内，则设定送端和受端换流站的调制比为步骤3）计算得到的调制比M_R和M_I；若M_R＞M_max，则升高送端换流站联结变压器的分接头档位，重复步骤2）和步骤3）的计算，使得M_R＜M_max；进一步，若送端换流站联结变压器的分接头档位升高到Tap_max，仍有M_R＞M_max，则令M_R＝M_max。若M_R＜M_min，则降低送端换流站联结变压器的分接头档位，重复步骤2）和步骤3）的计算，使得M_R＞M_min；进一步，若送端换流站联结变压器的分接头档位降低到Tap_min，仍有M_R＜M_min，则令M_R＝M_min；若M_I＞M_max，则升高受端换流站联结变压器的分接头档位，重复步骤2）和步骤3）的计算，使得M_I＜M_max；进一步，若受端换流站联结变压器的分接头档位升高到Tap_max，仍有M_I＞M_max，则令M_I＝M_max。若M_I＜M_min，则降低受端换流站联结变压器的分接头档位，重复步骤2）和步骤3）的计算，使得M_I＞M_min；进一步，若受端换流站联结变压器的分接头档位降低到Tap_min，仍有M_I＜M_min，则令M_I＝M_min；5）根据送端和受端换流器输出的交流电压以及送端和受端换流站交流母线电压计算得到两端柔性直流输电系统的控制变量：送端和受端换流站的相角差Δδ_R和Δδ_I分别为：ΔδR=∠U·1R-∠U·R,]]>ΔδI=∠U·1I-∠U·I;]]>6）判断由步骤5）计算得到的相角差Δδ_R和Δδ_I是否在送端和受端换流站相角差的范围[Δδ_min，Δδ_max]内；若计算得到的送端和受端换流站相角差Δδ_R和Δδ_I均在送端和受端换流站相角差的范围[Δδ_min，Δδ_max]内，则设定送端和受端换流站的相角差为步骤5）计算得到的相角差Δδ_R和Δδ_I；若送端换流站的相角差Δδ_R大于Δδ_max，则令Δδ_R等于Δδ_max；若送端换流站的相角差Δδ_R小于Δδ_min，则令Δδ_R等于Δδ_min；若受端换流站的相角差Δδ_I大于Δδ_max，则令Δδ_I等于Δδ_max；若受端换流站的相角差Δδ_I小于Δδ_min，则令Δδ_I等于Δδ_min；7）根据步骤3）～步骤6），通过调整送端和受端换流站的调制比M_R和M_I、送端和受端换流站联接变压器的分接头档位以及送端和受端换流站的相角差Δδ_R和Δδ_I，控制两端柔性直流输电系统中的主回路参数在两端柔性直流输电系统和设备容许的范围内。