[发明专利]降低混合双馈入直流系统电网故障下运行风险的控制方法

摘要

本发明公开了一种降低混合双馈入直流系统电网故障下运行风险的控制方法，包括设立第一控制目标、第二控制目标、第三控制目标，并计算对应各控制目标的功率运行范围Ω1、Ω2、Ω3；将功率运行范围Ω1、Ω2、Ω3表示在PQ平面坐标系中以得到满足不同控制目标的不同类型的安全域，根据安全域的类型计算VSC‑HVDC逆变站在电网故障下的无功功率运行点根据无功功率运行点计算内环电流控制指令，VSC‑HVDC逆变站输出内环电流控制指令，从而实现电网故障下混合双馈入直流系统运行风险的控制。本发明通过考虑受端电网故障下避免LCC‑HVDC换流站换相失败、VSC‑HVDC逆变站自身安全和送端电网频率安全约束，来保证电网故障时混合双馈入直流系统的整体安全性安全运行。

主权项

1.一种降低混合双馈入直流系统电网故障下运行风险的控制方法，其特征在于：设立以下控制目标：第一控制目标：满足VSC‑HVDC逆变站的过流约束；第二控制目标：抑制LCC‑HVDC换流站换相失败；第三控制目标：满足送端电网频率约束；包括以下步骤：步骤1：计算满足第一控制目标的VSC‑HVDC逆变站的功率运行范围Ω1；步骤2：实时获取故障点电压U_g，计算满足第二控制目标的VSC‑HVDC逆变站的功率运行范围Ω2；步骤3：计算满足第三控制目标的VSC‑HVDC逆变站的功率运行范围Ω3；步骤4：以VSC‑HVDC逆变站输出的有功功率P_vsc为横坐标变量，并以VSC‑HVDC逆变站输出的无功功率Q_vsc为纵坐标变量，建立PQ平面坐标系，并且P_vsc≥0，Q_vsc≥0；分别将步骤1、步骤2、步骤3中的功率运行范围Ω1、Ω2、Ω3表示在PQ平面坐标系中；步骤5：根据功率运行范围Ω1、Ω2、Ω3在PQ平面坐标系中的重叠形式判断安全域的类型：若功率运行范围Ω1与另外两个功率运行范围Ω2、Ω3中的任意一个均不重叠，则安全域为只满足第一控制目标的第一类安全域；若功率运行范围Ω1与Ω2相互重叠，但是Ω3不与Ω1、Ω2的重叠区域重叠，则安全区域为同时满足第一控制目标、第二控制目标，但是不满足第三控制目标的第二类安全域；若功率运行范围Ω1、Ω2、Ω3相互重叠，则安全域为同时满足第一控制目标、第二控制目标以及第三控制目标的第三类安全域；若功率运行范围Ω1与Ω3相互重叠，但是Ω2不与Ω1、Ω3的重叠区域重叠，则安全域为同时满足第一控制目标、第三控制目标，但是不满足第二控制目标的第四类安全域；步骤6：根据安全域的类型计算VSC‑HVDC逆变站在电网故障下的无功功率运行点步骤7：根据VSC‑HVDC逆变站在电网故障下的无功功率运行点计算VSC‑HVDC逆变站的内环电流控制指令：其中，为内环无功电流参考值，为内环有功电流参考值；U_B为LCC‑HVDC换流站的换流母线电压；i_lim为VSC‑HVDC逆变站的输出电流限幅值；步骤8：通过调节VSC‑HVDC逆变站内环电流控制指令，从而实现电网故障下混合双馈入直流系统运行风险的控制。