[发明专利]一种分层分布式交直流协调控制系统和控制方法

说明书

本发明涉及一种分层分布式交直流协调控制系统和控制方法。所述系统包括交直流子站，采集交流输电线路和直流输电系统运行状态信息并传送至协控主站，接受所述协控主站下发的协控指令；协控主站，计算直流需调总量，对所述直流子站进行功率分配，下发至需要调控的所述直流子站，上传直流可调总量、运行方式及对应策略表信息至协控总站；协控总站，收集协控主站上传的信息，并接受调度中心和在线应用指令，切换协控主站中协控算法的当前策略、启动或退出协控功能。本发明提供的技术方案对交直流并列运行电网进行协调控制，以提高系统安全稳定特性。

技术领域：

本发明涉及大电网安全领域，更具体涉及一种分层分布式交直流协调控制系统和控制方法。

背景技术：

随着特高压交流同步电网以及超/特高压直流输电工程的建设，国家电网逐渐形成了一个以交直流并列运行、送端电源/换流站集中以及受端直流多馈入为特征的复杂交直流大电网。交直流混合运行电网的形成，对电力系统安全稳定控制带来了新的挑战，同时也提供了采用交直流协调控制方法提高电网安全稳定性的可能。

相比于交流输电，高压直流输电的一个特点是传输功率高度可控，且快速灵活。其直接控制量是换流器的触发角，一旦触发角改变，在换流电压一定的前提下，传输功率立即发生改变，且可按预期目标调节变化量。

交直流协调控制最常用的方法，是当电网发生确切可知的严重故障(如直流闭锁)时，根据高压直流输电的上述特点，利用其控制系统所具有的附加控制功能，采用直流功率快速升/降的方法，将功率尽可能快速地转移到具有输送功率裕量的直流极或直流线路上，进行功率支援，改善整个输电系统的运行特性。

但对于一个跨大区互联电网，电网规模庞大，运行控制复杂，这种针对各种确定故障逐一设置特定安稳措施的协控方式，既不现实也不经济。因此针对这种稳定控制需求，适当的补充方案是直接监测重要联络线功率波动、通过对并列运行直流输电系统的功率调制来对各种不确定故障进行交直流协调控制。

例如规划中的三华电网，华东电网通过两回特高压交流线路与多回超/特高压直流线路受电，对于华东电网内部发生的掉机故障，在不考虑直流协调控制的前提下，仅能通过特高压交流通道转移功率。在一些运行方式下，当转移功率超过一定程度会导致系统失稳，必须采取华北-华东解列的安全稳定措施才能保持系统稳定运行。如果采用补充方案监测两回特高压交流线路功率来对多回直流进行协调控制，则可能维持系统稳定。

此外，对于大规模交直流电网的协调控制，由于涉及到全网的功率调节及分配，必须与各级调度进行信息交互，以便调度部门及时了解电网状态变化；由于大规模电网运行方式的复杂，系统运行方式的变化可能会需要不同的稳定控制策略，而协控系统可能并不具备自动判别系统运行方式变化并切换稳定控制策略的能力，因此，如果将协控系统与调度中心、在线安全评估等系统结合，通过上述系统来控制协控策略的切换甚至协控功能的投退，将提高整个协控系统的可靠性。

发明内容：

本发明的目的是提供一种分层分布式交直流协调控制系统和控制方法，用以维护交直流电网的安全稳定。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种分层分布式交直流协调控制系统，包括：

交直流子站，采集交流输电线路和直流输电系统运行状态信息并将所述信息传送至协控主站；接受所述协控主站下发的协控指令；

协控主站，计算直流需调总量；对所述直流子站进行功率分配，下发至需要调控的所述直流子站；上传直流可调总量、运行方式及对应策略表信息至协控总站；

协控总站，收集协控主站上传的信息，并接受调度中心和在线应用指令，切换协控主站中协控算法的当前策略、启动或退出协控功能。

本发明提供的一种分层分布式交直流协调控制系统，所述交直流子站包括：