[发明专利]一种提升柔直近区孤岛形成过程中频率稳定性的控制方法

说明书

本发明公开了一种提升柔直近区孤岛形成过程中频率稳定性的控制方法，包括：确定导致柔直近区孤岛运行的预想故障；根据柔直输送功率和大电网运行约束，确定柔直系统可调节能力；根据预想故障通道初始输送功率、柔直初始输送功率，综合考虑柔直系统可调节能力确定孤岛内电源和预想故障通道输送功率的预控方案；确定预想故障下孤岛紧急控制措施。本发明充分计及柔直系统的可调能力，考虑与柔直相连的交流电网安全稳定运行约束，以提升柔直近区孤岛频率稳定特性，提高交直流电网安全稳定运行水平。

技术领域

本发明涉及一种提升柔直近区孤岛形成过程中频率稳定性的控制方法，属于电力自动化技术领域。

背景技术

柔性直流输电采用全控型电力电子器件，运行过程中无需交流电网提供换相电压和大量无功支撑，不存在换相失败风险，具有广阔的应用前景。目前柔性直流输电已在无源网络供电、新能源送出等方向应用于实际工程。随着电力电子技术的发展，柔性直流输电也正朝着大容量、高电压方向发展，柔性直流输电将会成为未来区域互联、改善常规直流运行特性等方面的重要技术手段。

国家电网公司连接两个区域的柔直工程即将投运，将会给电网运行特性带来新的变化。但当柔直近区交流通道故障后，可能造成柔直系统孤岛运行。孤岛内电源少、调节手段有限，故障冲击下可能带来较大的安全稳定运行风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种提升柔直近区孤岛形成过程中频率稳定性的控制方法，解决现有技术中柔直近区交流通道故障后造成柔直系统孤岛运行，有损交直流电网安全稳定运行水平的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种提升柔直近区孤岛形成过程中频率稳定性的控制方法，包括如下步骤：

确定导致柔直近区孤岛运行的预想故障；

根据柔直输送功率和大电网运行约束，确定柔直系统可调节能力；

根据预想故障通道初始输送功率、柔直初始输送功率，综合考虑柔直系统可调节能力确定孤岛内电源和预想故障通道输送功率的预控方案；

确定预想故障下孤岛紧急控制措施。

所述柔直系统可调节能力P_{DC_R}计算方法如下：

1)根据柔直系统自身约束，确定柔直可调节功率区间为[P_{DC_R1}，P_{DC_R2}]；

2)根据与柔直系统另一端相连的大电网安全稳定约束，确定柔直可调节功率区间[P_{DC_R3}，P_{DC_R4}]；

3)根据公式(1)确定柔直系统可调节能力范围：

[P_{DC_Rmin}，P_{DC_Rmax}]＝[P_{DC_R1}，P_{DC_R2}]∩[P_{DC_R3}，P_{DC_R4}] (1)

式中，P_{DC_Rmin}为考虑各约束后柔直系统最小可调节功率；P_{DC_Rmax}为考虑各约束后柔直系统最大可调节功率；P_{DC_R1}为受柔直自身约束时柔直系统最小可调节功率；P_{DC_R2}为受柔直自身约束时柔直系统最大可调节功率；P_{DC_R3}为受大电网安全稳定约束时柔直系统最小可调节功率；P_{DC_R4}为受大电网安全稳定约束时柔直系统最大可调节功率，均以提升柔直功率为正。

根据预想故障通道初始输送功率、柔直初始输送功率是否向孤岛系统输入功率确定孤岛内电源和预想故障通道输送功率的预控方案。

确定孤岛内电源和预想故障通道输送功率的预控方案的方法如下：