[发明专利]一种直流输电逆变侧频率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压直流输电和特高压直流输电系统一种逆变侧频率控制方法，应用于高压及特高压直流输电领域。

背景技术

频率控制是高压/特高压直流输电系统中的一种稳定控制方法，其利用直流系统的快速可控性，通过调节直流功率，达到改变所连交流系统频率的目的。当与直流系统相连接的交流系统受到扰动时，频率控制功能通过调节直流系统的传输功率使交流系统恢复到稳定。在受端交流电网为弱系统时，频率控制对系统稳定尤为重要。

在常规直流输电系统中，整流侧采用定电流(功率)控制，逆变侧采用定电压或定熄弧角控制。由于整流侧定电流(功率)控制，因此，常规直流里的频率控制器配置在整流侧，逆变侧的频率控制是通过将逆变侧的频率测量值经过站间通信送到整流侧的频率控制器执行。但站间通信的延迟，将给频率控制器带来相位滞后，影响控制精度。当站间通信中断时，逆变侧的频率测量值无法送到整流侧。“CN200510081612.9”提出了在站间通信故障时通过采用调节逆变侧的直流电压来调频的方法，此方法中一方面直流电压的减小会增大无功的损耗，直流电压的增大则会威胁系统安全,甚至引起换相失败,另一方面，直流电压的调节范围有限，调节速度较慢，导致调频能力有限。2008年第9卷《电力设备》中的文献《嵊泗直流系统调频的仿真研究》提出在站间通信故障时利用逆变侧的电流控制功能实现对逆变侧的频率控制，但由于其整流侧仅采用定alpha角控制导致系统直流电压不能调节，致使调频能力不足。

发明内容

本发明的目的：提供一种高压/特高压直流输电逆变侧频率控制的方法，能够实现对逆变侧电网频率快速、高效的控制。

为了达到上述目的，本发明技术方案为：一种直流输电逆变侧频率控制的实现方法，其特征包括以下步骤：

(1)获取频率控制功能状态，若投入则执行步骤(2)，若退出则频率控制结束；

(2)逆变侧电网频率与额定频率存在的偏差被送往逆变侧频率控制器，频率控制器根据不同运行工况采用自适应参数进行调节并输出一个调制量△DP；

(3)获取站间通信状态，在站间通信正常时，执行步骤(4)；在站间通信由正常变为故障时，执行步骤(5),(6),(7)；

(4)逆变侧频率控制器输出的调制量△DP通过站间通信使得整流侧和逆变侧形成新的功率/电流指令，整流侧的定功率/电流控制器按照新的功率/电流指令进行调节，从而通过改变直流输送功率的大小实现对逆变侧的频率控制；调制量△DP执行完毕后频率控制功能结束；

(5)逆变侧由定电压控制转变为定电流控制，整流侧由定电流控制转变为定电压控制；

(6)逆变侧的功率指令值被强制更新为当前实测功率值并保持t1毫秒，t1毫秒后运行人员可以根据调度指令自行设置功率指令；逆变侧频率控制器在t2毫秒内被强制输出为零，同时频率积分控制器输出复归为零，t2毫秒后开始正常工作；整流侧频率控制器被强制退出，频率积分控制器输出复归为零；

(7)逆变侧频率控制器输出的调制量△DP叠加到逆变侧的功率/电流指令上，逆变侧的定功率/电流控制器按照新的功率/电流指令进行调节，从而通过改变直流输送功率的大小实现对逆变侧的频率控制；调制量△DP执行完毕后频率控制功能结束。

上述方案中：

t1的取值范围为：0～200ms，t2的取值范围为：0～100ms。

上述方案中：逆变侧频率控制功能在整流侧或逆变侧的任一极在功率/电流升降过程中均将暂时自动退出，升降过程结束后自动投入；逆变侧频率控制功能在直流电流不具备调节能力时，频率控制功能将自动退出，直至直流电流具备调节能力时，频率控制功能自动投入。

上述方案中：逆变侧频率控制器输出的调制量△DP通过站间通信使得整流侧和逆变侧形成新的功率/电流指令是指：当功率/电流指令由整流侧控制生成时，逆变侧频率控制器输出的调制量△DP通过站间通信送至整流侧，叠加到整流侧的功率/电流指令上生成新的功率/电流指令，逆变侧通过站间通信跟随此新指令；当功率/电流指令由逆变侧控制生成时，逆变侧频率控制器输出的调制量△DP直接叠加到逆变侧的功率/电流指令上生成新的功率/电流指令，整流侧通过站间通信跟随此新指令。