[发明专利]一种含柔性直流的交直流混合电网越限校正控制方法

说明书

本发明涉及一种含柔性直流的交直流混合电网越限校正控制方法，本发明首先获取交直流混合电网参数和故障后电网运行状态数据，判断交直流混合电网是否存在有功越，若交直流混合电网存在有功越限，则建立有功校正模型，调整发电机组和柔性直流系统的有功功率控制值，进行有功校正控制，若不存在有功越限，判断交直流混合电网是否存在无功越限，若交直流混合电网存在无功越限，则建立无功校正模型，调整发电机无功功率、变压器分接头和电容器档位、柔性直流系统的无功功率控制值，进行无功校正控制。本发明解决了基于灵敏度方法的校正策略可能导致新越限的问题，对单一越限和多重越限均具有良好的适应性。

技术领域

本发明涉及电力系统运行分析技术领域，特别涉及一种含柔性直流的交直流混合电网越限校正控制方法。

背景技术

随着IGBT等全控型电力电子器件的不断发展和日趋成熟，基于电压源换流器的高压柔性直流输电(Voltage Source Converter High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)已成为下一代直流输电的发展方向。换流器采用了多个子模块串联构成换流阀，并采用了最近电平逼近调制策略，使得换流器可以独立控制有功功率和无功功率的传输方向，大大增强了电网运行控制的灵活性。

随着柔性直流输电技术在电力系统的逐步推广应用，含柔性直流的交直流混合系统运行分析与控制技术已得到研究人员的广泛关注。柔性直流系统具有控制自由度高、响应速度快的特点，在电网中发生故障而出现元件设备功率、电压越限时，考虑柔性直流参与校正控制可以提高控制响应速度和控制效果。目前已公开的方法在控制手段上仅考虑通过调整发电机组出力、切除负荷实现故障越限的校正，未考虑柔性直流参与校正控制；在控制策略计算方法上往往基于转移灵敏度，未考虑控制措施对电网全局的影响，使得校正控制结果可能出现新的越限。因此，研究含VSC-HVDC的交直流混合电网故障越限校正控制方法是十分有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含柔性直流的交直流混合电网故障越限校正控制方法，本发明以消除电网设备功率、电压越限以及控制代价最小为目标，建立含柔性直流的交直流混合电网最优校正控制模型，并将模型分解为有功校正子模型和无功校正子模型，通过求解优化模型获得交直流混合电网最佳校正控制方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种含柔性直流的交直流混合电网越限校正控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：获取含柔性直流的交直流混合电网参数；

步骤S2：获取故障后电网运行状态数据；

步骤S3：根据故障后交流侧线路和变压器绕组输送功率、柔性直流换流阀输送功率和直流线路电流是否超过其额定值，判断交直流混合电网是否存在有功越限；

步骤S4：若交直流混合电网存在有功越限，则建立有功校正子模型，调整发电机组和柔性直流系统的有功功率控制值，进行有功校正控制；

步骤S5：根据交流侧和直流侧节点电压幅值是否超过上下限、发电机无功出力是否超过上下限，判断交直流混合电网是否存在无功越限；

步骤S6：若交直流混合电网存在无功越限，则建立无功校正子模型，调整发电机无功功率、变压器分接头和电容器档位、柔性直流系统的无功功率控制值，进行无功校正控制。

进一步的，所述步骤S1中交直流混合电网参数包括：交流侧电网母线节点名称、编号、母线电压上下限约束、负荷有功、负荷无功、各节点无功补偿容量、发电机有功无功上下限约束、调节速度、线路和主变首端节点和末端节点编号、线路和主变等值参数、线路和主变传输功率约束，柔性直流换流站的换流变电阻、换流变电抗、换流阀的有功无功上下限约束、换流阀的电压调制比、直流电压上下限约束和换流站间直流线路电阻。