[发明专利]一种基于真双极柔性直流输电系统的多目标协同控制方法

权利要求书

1.一种基于真双极柔性直流输电系统的多目标协同控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

同一换流站内正、负两极换流器独立控制；

其中一极换流器采用恒交流电压幅值/频率控制方式，作为电压控制极提供稳定交流电压；

另一极换流器采用有功/无功解耦控制方式，作为功率驱动极，通过修改有功功率参考值实现换流站所传输功率在正负极直流电网中的主动分配；

在正常工况下，新能源出力波动时，根据实际检测到的交流侧传输有功功率，将有功驱动极功率参考值设置在总传输功率的一半；在非正常工况下，使健全极转代部分故障极功率。

2.根据权利要求1所述的基于真双极柔性直流输电系统的多目标协同控制方法，其特征在于，正常工况下，控制方法包括如下步骤：

步骤1，根据历史数据，得新能源电场的短时输出功率波动幅值最大不超过λ，将换流站总传输容量分成K个区间，

其中，P_rate为单极换流器容量，为向下取整符号；

步骤2，实时监测流入PCC的有功功率P_s，判断其所属区间n和该区间的有功功率预测值：

则第n个区间的功率预测值为：

步骤3，当送端电网功率变化，总传输功率变为P’_s，设

判断此功率变化量和区间宽度λ的关系：若ΔP_s≤λ，功率预测值和单极有功功率参考值不需要改变；若ΔP_s＞λ，则转入步骤2，重新调整功率预测值；

步骤4，让有功功率在两极间平均分配，设置单极有功功率参考值P_s1,ref为功率预测值的一半，

得正极实际功率P_s1和负极实际功率P_s2的表达式如下：

P_s1＝P_s1,ref (6)

P_s2＝P_s-P_s1,ref (7)。

3.根据权利要求1或2所述的基于真双极柔性直流输电系统的多目标协同控制方法，其特征在于，非正常工况下，控制方法包括如下步骤：

步骤1，有功驱动极换流器正常工况下功率裕度ΔP_s1为：

ΔP_s1＝P_rate-P_s1 (8)

其中，P_rate为单极换流器容量，P_s1为功率驱动极实际有功功率；

发生单极故障后，在功率调节前直流线路发生过载，过载功率量记为ΔP_{dc_overload}；

步骤2，若多端柔直电网中只含有一个采用混合控制策略的换流站，则由该换流站的极间协同控制，故障后有功驱动极换流器功率参考值P’_s1,ref调节原则遵循(9)式：

P’_s1,ref＝P_s1,ref±min{ΔP_s1,ΔP_{dc_overload}} (9)

其中，P_s1,ref为功率驱动极有功功率参考值，若故障发生在电压控制极所在直流网络，式(9)取+号以增大健全极总传输功率；若故障发生在有功驱动极所在直流网络，则式(9)取-号以减小故障极总传输功率；

步骤3，若多端直流电网中含有多个采用混合控制的换流站，则各换流器功率参考值调节量根据正常工况下功率裕度ΔP_s1,i之间的比例遵循(10)式来进行分配：

其中，为m个功率驱动极换流器的功率裕度之和。

4.根据权利要求3所述的基于真双极柔性直流输电系统的多目标协同控制方法，其特征在于：非正常运行工况下的步骤3中若有功无功解耦控制对应故障极，减小有功功率参考值；若有功无功解耦控制对应非故障极，则应增大有功功率参考值，将故障极的部分传输功率转代到非故障极。