[发明专利]站间通讯故障时定功率换流站阀组投退的控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种站间通讯故障时定功率换流站阀组投退的控制方法以及控制装置，该方法针对柔直定功率站，在阀组投入/退出期间，通过调整定功率站待投入/退出阀组的功率外环指令与调制用直流偏置，以及非投入/退出阀组的功率外环指令，可实现待投入/退出阀组在潮流转移阶段的潮流平稳转移，且可实现串联阀组在直流电压调整阶段的直流电压稳定控制。在对稳态用阀组控制策略改动较小的前提下，保证了站间通讯故障情况下的阀组平稳投入/退出，且不影响非投入/退出阀组的稳定运行。

技术领域

本发明涉及直流输电相关技术领域，尤其涉及一种站间通讯故障时定功率换流站阀组投退的控制方法及装置。

背景技术

发展大容量、远距离、高效率的特高压输电技术，是实现我国能源资源的优化配置的最佳途径，也是构建全球能源互联网的关键内容。在特高压输电技术中，相比于特高压交流输电，特高压直流输电技术具有点对点输电、输送容量大、输电距离远、输电效率高、控制方式灵活快速、不存在系统稳定性问题、可限制短路电流、能够进行异步电网互联等诸多优势，是世界上先进输电技术之一。而基于模块化多电平换流器(modular multilevelconverter，MMC)的特高压柔性直流输电技术相比特高压常规直流输电技术具有有功和无功功率独立控制、能向无源网络供电、无换相失败问题等突出优势，逐渐成为特高压输电技术发展的热点。

特高压柔性直流系统一般推荐采用对称双极接线方案，每极换流站由至少两个MMC以高低阀组形式串联构成，可以实现柔性直流输电在高电压、大容量方向的应用。对于系统中的定功率站，由于其串联阀组不具备电压控制能力，当串联阀组间存在稳态差异或出现暂态扰动时，会存在串联阀组间的直流电压和子模块电压不均衡的问题，因此在暂稳态工况下，定功率站的串联阀组都会配置直流电压平衡控制器。

在特高压直流系统(UHVDC)中，为了减少由于设备故障造成的功率损失，增加系统运行灵活性和可靠性，一次设备的每个阀组直流侧会配置直流场开关，用于投入/退出该阀组。当单极某个阀组需要检修时，直流系统可在另一阀组正常运行的情况下将该阀组在线退出，检修完毕后将其再次投入，整个过程直流系统无需停运。因此，在UHVDC工程中，单阀组的自动投入/退出控制成为重要的控制环节之一。

换流站阀组投退期间，涉及到多站间的协调，定有功功率站在配合定电压站的同时需保证自身串联阀组直流电压、子模块电压的稳定。而在系统不具备站间通讯的情况下，定有功功率站无法获知定直流电压站的电压指令等信号，使得该站在阀组投退期间的协调控制更为复杂。

发明内容

基于现有技术的上述情况，本发明的目的在于针对站间通讯故障时定功率站阀组投退过程设计一种新的串联阀组协调控制策略，以保证站间通讯故障时整个阀组投入/退出过程中定功率站阀组的平稳投入/退出。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种站间通讯故障时定功率换流站阀组投退的控制方法，包括：

在直流电压调整阶段，将本阀组有功功率指令预期值P_ref1与有功功率指令调整值P_ref2相加，得到阀组功率外环的有功功率指令值P_{ref_new}；

在潮流转移阶段，将本阀组有功功率指令预期值P_ref1与有功功率指令调整值P_ref2相加，得到阀组功率外环的有功功率指令值P_{ref_new}。

进一步的，在直流电压调整阶段，针对待投入/退出阀组功率外环的有功功率指令值P_{ref_new}，

有功功率指令预期值P_ref1，通过下式得出：

P_ref1＝U_{dc_m}×I_{dc_ref}