[发明专利]一种多换流单元柔性直流输电系统的功率协调控制方法

说明书

本发明提供一种多换流单元柔性直流输电系统的功率协调控制方法，由直流站控或主导单元通过各单元的功率方式、运行状态、功率限值等数据信息，按照联合功率模式的换流单元根据各自的功率限值等比例分配运行功率设参考值的策略方法，计算各换流单元所需承担的运行功率参考值和功率升降速率，并下发给各换流单元执行，可以有效的避免全站多个换流单元不同功率方式下功率协调困难问题、站内多个换流单元由于有功类控制模式不同造成的运行功率参考值无法下发问题，实现全站的功率的优化控制，从而避免了功率分配及转带错误带来的功率缺失、功率突增、功率失稳等问题。

技术领域

本发明属于电力系统柔性直流输电技术领域，可用于换流站内包括多个换流单元的功率协调分配。

背景技术

随着用电需求的增加和电力电子器件及控制技术的进步，直流输电的容量和电压等级越来越高。柔性直流输电采用电压源换流器，其独特的全控性特点，避免了电流型换流器因换相失败导致的功率震荡和系统失稳等问题。

为了实现大容量功率输送的要求，新建或换流站扩容需要由多个换流单元组成。相对于单个或两个换流单元的功率协调分配，多换流单元的可靠性要求更高，其控制也更加复杂，特别是换流单元具有联合控制和独立控制两种功率方式，在启动、停机和功率升降中的功率协调对控制方法提出了更高的要求。

目前，对柔性直流输电系统功率协调控制技术的研究仅局限于双极拓扑或者两个对称单极构成的双单元系统，旧站扩容新增换流单元容量往往不同于已建换流单元；为了充分发挥柔性直流输电的传输功率的优势，需要一种灵活、可靠和有效的功率协调方法，解决由于旧站扩容或者新建换流站而出现的多个换流单元之间功率协调分配、功率转带问题，保证换流站功率的灵活控制和直流系统的安全可靠运行。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提出一种多换流单元柔性直流输电系统的功率协调控制方法，解决了多个换流单元因功率协调不够灵活优化，带来的功率缺失、功率突增、功率震荡等问题，实现了多个换流单元柔性直流输电系统的功率协调分配控制优化运行。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案实现：

一种多换流单元柔性直流输电系统的功率协调控制方法，所述方法中功率方式包含联合功率模式和独立功率模式，有功类功率控制包括直流电压控制模式和有功功率控制模式，其特征在于，联合功率模式的换流单元根据各自的功率限值等比例分配运行功率参考值。所述的功率协调控制方法包括如下步骤：

1)判断各换流单元的功率方式K_Mj，联合模式K_Mj＝1，独立模式K_Mj＝0，j 为换流单元编号。

2)判断各换流单元的运行状态K_Dj，解锁状态K_Dj＝1，闭锁状态或停机状态 K_Dj＝0，j为换流单元编号；

3)设置功率参考值的基准值P_nom，提取各换流单元的功率限值P_maxj，计算各换流单元的功率参考值系数j为换流单元编号。

4)提取各换流单元当前运行功率参考值P_j和运行人员下发的功率总值P_set，计算联合功率模式的换流单元需要承担的功率参考值P_setu，计算换流单元重新协调分配的功率参考值

5)提取升降速率参考值P_{ramp_set}和各换流单元上个周期的功率升降速率判断各换流单元的功率升降状态K_Pj，升降过程中K_Pj＝1，功率无升降K_Pj＝0，j 为换流单元编号。计算各换流单元的执行的升降速率，若有独立模式的换流单元功率正在升降：若所有换流单元均无升降：

所述的柔性直流输电系统由多个对称单极拓扑结构的换流单元组成。