[发明专利]新能源VSG辅助调频P-V自适应下垂控制方法及系统

说明书

本发明公开一种新能源VSG辅助调频P‑V自适应下垂控制方法及系统，包括：计算各所述交流电网的频率裕度；计算各所述换流站中直流电压有功下垂控制中的下垂系数；根据各交流电网的频率裕度及对应的下垂系数，得到对应交流电网承担的不平衡功率的分配比例；根据各不平衡功率的分配比例调整对应交流电网接收的来自多端柔性直流输电系统输出的有功功率。本发明通过计算各交流电网的频率裕度及对应换流站中直流电压有功下垂控制中的下垂系数，进而确定各交流电网承担的不平衡功率的分配比例，从而可根据各不平衡功率的分配比例调整对应交流电网接收的来自多端柔性直流输电系统输出的有功功率，实现不平衡功率在各交流电网之间合理分摊。

技术领域

本发明涉及交直流供电技术领域，特别是涉及一种基于虚拟同步发电机(virtualsynchronous generator,VSG)的辅助调频的P-V自适应下垂控制方法及系统。

背景技术

基于电压源型换流器的高压直流输电技术(voltage source converter basedhigh voltage direct current transmission,VSC-HVDC)因经济性和有功无功独立可控性，在远距离大容量输电领域得到广泛应用，可以有效解决资源能源逆向分布的问题。然而，随着通过HVDC连接的交流系统数量不断增加，双端HVDC在灵活性和可靠性上表现出严重不足，而在此基础上发展而来的多端柔性直流输电(multi-terminal high voltagedirect current system,MTDC)技术，不仅能够实现远距离功率传送，而且各互联系统可以相互支撑，以提升电网稳定性。因此，MTDC连接的新能源发电系统技术具有重要的工程应用前景和理论研究意义。

与双端HVDC系统类似，MTDC连接的各交流系统被直流电网解耦，这虽然能有效地阻碍故障在各交流电网之间的传播，但也牺牲了各交流电网之间通过交换有功功率以提供频率支撑的能力。

然而，已有的研究大多注重频率偏差，且主要为交流系统提供一次调频支撑，而较少地涉及惯性响应。同时，已有研究暂未考虑换流站交流侧输出功率变化而导致MTDC系统产生不平衡功率以及如何在各交流电网合理分配不平衡功率等问题，而上述不平衡功率可能会引发直流电压变化过大，以至于无法及时恢复，甚至在变化的过程中超过安全阈值而影响系统稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种新能源VSG辅助调频P-V自适应下垂控制方法及系统，可使不平衡功率在各交流电网之间合理分摊。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种新能源VSG辅助调频P-V自适应下垂控制方法，所述多端柔性直流输电系统包括连接至少三个以上交流电网的直流输电系统，且所述多端柔性直流输电系统与每个交流电网之间连接有一个换流站，所述功率分配方法包括：

计算各所述交流电网的频率裕度；

计算各所述换流站中直流电压有功下垂控制中的下垂系数；

根据各交流电网的频率裕度及对应的下垂系数，得到对应交流电网承担的不平衡功率的分配比例；

根据各不平衡功率的分配比例调整对应交流电网接收的来自多端柔性直流输电系统输出的有功功率。

可选的，所述计算各所述交流电网的频率裕度，具体包括：

针对每一个交流电网，获取该交流电网的电网频率的最大允许偏差Δf_{i_max}；

测量该交流电网的电网频率的当前实际偏差Δf_i；

根据所述电网频率的最大允许偏差Δf_{i_max}和当前实际偏差Δf_i，确定该交流电网的频率裕度M_{i_f}：