[发明专利]一种应用于电磁环网的柔性直流协调稳定控制方法

摘要

本发明公开了一种应用于电磁环网的柔性直流(柔直)协调稳定控制方法。该方法针对柔性直流并联于电磁环网的电网结构，结合柔性直流输电特点，给出了柔直与稳控的协调控制策略，并提出了一种柔直与稳控的协调控制量的计算方法，该计算方法基于等面积准则量化计算协调控制措施量，考虑了柔直、稳控的控制动作延时及稳控切机后导致系统电抗变化的影响因素，最大程度利用柔直容量，减少传统稳控措施的切机总量，并改善交流系统电压稳定性,提高了系统的暂态稳定水平。

主权项

1.一种应用于电磁环网的柔性直流协调稳定控制方法，柔性直流与电磁环网低压侧输电线路并联，柔性直流在交流电网侧相当于一个幅值和相角可控的交流电压源，能同时对有功和无功类电气量进行完全独立的解耦控制；其特征在于，所述方法包含以下步骤：(1)实时采集电网中的测量量，所述测量量包括柔性直流输电系统的运行参数和交流系统中相关节点的电压、电流、功角信息；其中，所述相关节点是指变电站和电厂；(2)判断电网中电磁环网高压侧是否发生故障导致高压侧输电通道中断，如果输电通道中断，则进入步骤(3)，否则返回步骤(1)；(3)计算得到故障加速面积S1与绝对减速面积S2的差：其中ω0为交流电网额定频率下的角速度，Δω为高压侧输电通道断开时电磁环网两侧区域的角速度差，PIII为故障后电磁环网高低压断面功率特性曲线的最大值，P0为电磁环网高低压断面初始运行点，δk为故障时刻电力系统功角，δcr点为无柔直及稳控措施情况下的暂稳临界角；当0＜S1‑S2时，进入步骤(4)，否则说明故障后该电网自身能保持暂态稳定，不需要采取任何措施，即柔直有功、无功控制措施量为0，稳控措施量为0，并返回步骤(1)；(4)根据柔性直流输电系统的当前有功限幅Pmaxrz，计算出当前柔直有功控制措施产生的最大减速面积S3max＝Pmaxrz(δcr‑δt1)，当S1‑S2≤S3max时，柔直有功控制措施量为：其中ΔP1为柔直有功措施量，δt1点为柔直开始采取有功控制措施时的电网功角；当S1‑S2≤S3max时，无需采取稳控措施，即稳控措施量为0，仅采取柔直措施，提升柔直有功ΔP1，便可保持该电力系统暂态稳定，否则进入步骤(5)；(5)当S1‑S2＞S3max时，需要由柔直和稳控共同采取措施方能使系统恢复稳定，计算稳控措施的最小临界减速面积S4min＝S1‑S2‑S3max，该最小临界减速面积除以稳控的作用时间δdp1‑δt2，求得稳控措施量ΔP2min，在柔直有功控制措施量Pmaxrz以及稳控措施量ΔP2min作用情况下电网可以恢复稳定，其中δdp1点为柔直措施临界角，δt2点为稳控开始采取切机措施的电网功角。