CN105576716B - 电压源换流器的控制参数的获取方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电压源换流器的控制参数的获取方法和装置。其中，该方法包括：获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率和第一无功补偿功率，其中，第一输电网络与电压源换流器的整流端连接；基于有功补偿功率和第一无功补偿功率确定电压源换流器的整流端的第一调制比参数和第一移相角参数；获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率，其中，第二输电网络与电压源换流器的逆变端连接；基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数，其中，整流电压为电压源换流器的整流端进行整流得到的电压。本发明解决了相关技术中获取到的电压源换流器的控制参数的准确度较低的技术问题。

Description

电压源换流器的控制参数的获取方法和装置

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体而言，涉及一种电压源换流器的控制参数的获取方法和装置。

背景技术

随着我国城市电网的不断建设，目前大型城市电网大都在外层形成了500kV单环或双环网，直接与输电网相连，内层220kV电网深入供电中心，构成骨干网架。为了解决电网短路电流过大的问题，同时防止500kV/220kV电磁环网的事故隐患，大型城市电网一般采取220kV电压等级分区运行模式，相邻分区间互为备用。然而，分区运行也给电网安全性方面带来一些挑战。电网某分区故障后，相邻的分区通过分区间备用联络线进行功率支援时潮流不可控，无法充分发挥分区间功率支援能力。

随着IGBT等全控型电力电子技术的发展，基于模块化多电平电压源换流器(modular multilevel converter，MMC)的柔性直流技术取得了重大进展，在风电接入、交流系统互联中取得了广泛应用；将该技术应用于配电网中代替传统联络开关，可形成软常开点(soft normally open point，SNOP)，改变配电网闭环设计、开环运行的传统模式，降低电网损耗、改善电压水平，同时缓解光伏等分布式电源的间歇性，提高配电网对分布式能源的消纳能力。因此可以考虑在城市电网220kV分区间采用基于背靠背MMC技术的柔性直流分区互联装置进行柔性互联，但是，目前在控制电压源换流器往往通过人工对控制参数进行调试，以得到较为合理的控制参数，其效率较低，且由于获得的控制参数的与实际需求的控制参数之间存在较大差值，因此，对电压源换流器的控制效果时好时坏。

针对相关技术中获取到的电压源换流器的控制参数的准确度较低的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电压源换流器的控制参数的获取方法和装置，以至少解决相关技术中获取到的电压源换流器的控制参数的准确度较低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电压源换流器的控制参数的获取方法，该方法包括：获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率和第一无功补偿功率，其中，第一输电网络与电压源换流器的整流端连接；基于有功补偿功率和第一无功补偿功率确定电压源换流器的整流端的第一调制比参数和第一移相角参数；获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率，其中，第二输电网络与电压源换流器的逆变端连接；基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数，其中，整流电压为电压源换流器的整流端进行整流得到的电压。

进一步地，获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率包括：获取第二输电网络的L个过载节点中各个过载节点的功率过载量dPi，其中，功率过载量为过载节点的需求功率与实际提供功率间的差值，L为自然数，i的取值范围为1至L；获取各个过载节点的第一灵敏度SPia和第二灵敏度SPib，其中，第一灵敏度为过载节点对整流端注入的有功功率的灵敏度，第二灵敏度为过载节点对逆变端注入的有功功率的灵敏度；计算各个过载节点的第一有功功率Pi＝dPi*(SPia-SPib)，其中，第一有功功率用于提升过载节点的实际提供功率；在各个第一有功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第一有功功率中绝对值最大的为有功补偿功率。

进一步地，获取第一输电网络需要提供的第一无功补偿功率包括：获取第一输电网络的M个第一低压节点中各个第一低压节点的电压越限值dVj，其中，第一低压节点的电压越限值为第一低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，M为自然数，j的取值范围为1至M；获取各个第一低压节点的第三灵敏度SQj，其中，第三灵敏度为第一低压节点对整流端注入的无功功率的灵敏度；计算各个第一低压节点的第一无功功率Qj＝dVj/SQj，其中，第一无功功率用于提高第一低压节点的实际提供电压；在各个第一无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第一无功功率中绝对值最大的为第一无功补偿功率。

进一步地，获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率包括：获取第二输电网络的N个第二低压节点中各个第二低压节点的电压越限值dVk，其中，第二低压节点的电压越限值为第二低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，N为自然数，k的取值范围为1至N；获取各个第二低压节点的第四灵敏度SQk，其中，第四灵敏度为第二低压节点对逆变端注入的无功功率的灵敏度；计算各个第二低压节点的第二无功功率Qk＝dVk/SQk，第二无功功率用于提高第二低压节点的实际提供电压；在各个第二无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第二无功功率中绝对值最大的为第二无功补偿功率。

进一步地，在基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数之后，该方法还包括：基于有功补偿功率、第一无功补偿功率以及第二无功补偿功率计算各个过载节点的第二有功功率、各个第一低压节点的第一电压以及各个第二低压节点的第二电压，其中，第二有功功率为经由有功补偿功率补偿后，过载节点的实际有功功率，第一电压为经由第一无功补偿功率补偿后，第一低压节点的实际电压，第二电压为经由第二无功补偿功率补偿后，第二低压节点的实际电压；在任一过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，或任一第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，或任一第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压的情况下，执行迭代操作，其中，迭代操作包括：若任一过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，则基于各个过载节点的第二有功功率对有功补偿功率进行迭代计算；若任一第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，则基于各个第一低压节点的第一电压对第一无功补偿功率进行迭代计算；若任一第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压，则基于各个第二低压节点的第二电压对第二无功补偿功率进行迭代计算。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种电压源换流器的控制参数的获取装置，该装置包括：第一获取单元，用于获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率和第一无功补偿功率，其中，第一输电网络与电压源换流器的整流端连接；第一确定单元，用于基于有功补偿功率和第一无功补偿功率确定电压源换流器的整流端的第一调制比参数和第一移相角参数；第二获取单元，用于获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率，其中，第二输电网络与电压源换流器的逆变端连接；第二确定单元，用于基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数，其中，整流电压为电压源换流器的整流端进行整流得到的电压。

进一步地，第一获取单元包括：第一获取模块，用于获取第二输电网络的L个过载节点中各个过载节点的功率过载量dPi，其中，功率过载量为过载节点的需求功率与实际提供功率间的差值，L为自然数，i的取值范围为1至L；第二获取模块，用于获取各个过载节点的第一灵敏度SPia和第二灵敏度SPib，其中，第一灵敏度为过载节点对整流端注入的有功功率的灵敏度，第二灵敏度为过载节点对逆变端注入的有功功率的灵敏度；第一计算模块，用于计算各个过载节点的第一有功功率Pi＝dPi*(SPia-SPib)，其中，第一有功功率用于提升过载节点的实际提供功率；第三获取模块，用于在各个第一有功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第一有功功率中绝对值最大的为有功补偿功率。

进一步地，第一获取单元还包括：第四获取模块，用于获取第一输电网络的M个第一低压节点中各个第一低压节点的电压越限值dVj，其中，第一低压节点的电压越限值为第一低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，M为自然数，j的取值范围为1至M；第五获取模块，用于获取各个第一低压节点的第三灵敏度SQj，其中，第三灵敏度为第一低压节点对整流端注入的无功功率的灵敏度；第二计算模块，用于计算各个第一低压节点的第一无功功率Qj＝dVj/SQj，其中，第一无功功率用于提高第一低压节点的实际提供电压；第六获取模块，用于在各个第一无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第一无功功率中绝对值最大的为第一无功补偿功率。

进一步地，第二获取单元包括：第七获取模块，用于获取第二输电网络的N个第二低压节点中各个第二低压节点的电压越限值dVk，其中，第二低压节点的电压越限值为第二低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，N为自然数，k的取值范围为1至N；第八获取模块，用于获取各个第二低压节点的第四灵敏度SQk，其中，第四灵敏度为第二低压节点对逆变端注入的无功功率的灵敏度；第三计算模块，用于计算各个第二低压节点的第二无功功率Qk＝dVk/SQk，第二无功功率用于提高第二低压节点的实际提供电压；第九获取模块，用于在各个第二无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第二无功功率中绝对值最大的为第二无功补偿功率。

进一步地，该装置还包括：计算单元，用于在基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数之后，基于有功补偿功率、第一无功补偿功率以及第二无功补偿功率计算各个过载节点的第二有功功率、各个第一低压节点的第一电压以及各个第二低压节点的第二电压，其中，第二有功功率为经由有功补偿功率补偿后，过载节点的实际有功功率，第一电压为经由第一无功补偿功率补偿后，第一低压节点的实际电压，第二电压为经由第二无功补偿功率补偿后，第二低压节点的实际电压；迭代单元，用于在任一过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，或任一第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，或任一第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压的情况下，执行迭代操作，其中，迭代操作包括：若任一过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，则基于各个过载节点的第二有功功率对有功补偿功率进行迭代计算；若任一第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，则基于各个第一低压节点的第一电压对第一无功补偿功率进行迭代计算；若任一第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压，则基于各个第二低压节点的第二电压对第二无功补偿功率进行迭代计算。

在本发明实施例中，通过获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率和第一无功补偿功率，其中，第一输电网络与电压源换流器的整流端连接；基于有功补偿功率和第一无功补偿功率确定电压源换流器的整流端的第一调制比参数和第一移相角参数；获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率，其中，第二输电网络与电压源换流器的逆变端连接；基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数，其中，整流电压为电压源换流器的整流端进行整流得到的电压，从而解决了相关技术中获取到的电压源换流器的控制参数的准确度较低的技术问题，通过考虑输电网络所需的补偿功率，并根据实际所需的补偿功率确定电压源换流器的控制参数，实现了提高控制参数的准确度的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的电压源换流器的控制参数的获取方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的电压源换流器的示意图；以及

图3是根据本发明实施例的电压源换流器的控制参数的获取装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先，在对本发明实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释：

N-1原则：N－1原则通常是指在正常运行方式下的电力系统中任一元件(如线路、发电机、变压器等)无故障或因故障断开，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内。而N-1故障是指在正常运行方式下的电力系统中任一元件发生的故障。

根据本发明实施例，提供了一种电压源换流器的控制参数的获取方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的电压源换流器的控制参数的获取方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101，获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率和第一无功补偿功率，其中，第一输电网络与电压源换流器的整流端连接。

步骤S102，基于有功补偿功率和第一无功补偿功率确定电压源换流器的整流端的第一调制比参数和第一移相角参数。

步骤S103，获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率，其中，第二输电网络与电压源换流器的逆变端连接。

步骤S104，基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数，其中，整流电压为电压源换流器的整流端进行整流得到的电压。

通过上述实施例，通过获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率和第一无功补偿功率，其中，第一输电网络与电压源换流器的整流端连接；基于有功补偿功率和第一无功补偿功率确定电压源换流器的整流端的第一调制比参数和第一移相角参数；获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率，其中，第二输电网络与电压源换流器的逆变端连接；基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数，其中，整流电压为电压源换流器的整流端进行整流得到的电压，从而解决了相关技术中获取到的电压源换流器的控制参数的准确度较低的技术问题，通过考虑输电网络所需的补偿功率，并根据实际所需的补偿功率确定电压源换流器的控制参数，实现了提高控制参数的准确度的技术效果。

需要说明的是，本申请的电压源换流器为如图2所示的基于模块化多电平电压源换流器(modular multilevel converter，MMC，如图2中示出的MMC1和MMC2)，可以通过PMW调制器进行控制。

在上述实施例中，获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率可以通过如下步骤实现：获取第二输电网络的L个过载节点中各个过载节点的功率过载量dPi(表示第i个过载节点的功率过载量，这里的节点可以是一个用电负载，也可以是一条用电回路)，其中，功率过载量为过载节点的需求功率与实际提供功率间的差值，L为自然数，i的取值范围为1至L；获取各个过载节点的第一灵敏度SPia(即第i个过载节点的第一灵敏度)和第二灵敏度SPib(即第i个过载节点的第二灵敏度)，其中，第一灵敏度为过载节点对整流端注入的有功功率的灵敏度，第二灵敏度为过载节点对逆变端注入的有功功率的灵敏度；计算各个过载节点中第i个过载节点的第一有功功率Pi＝dPi*(SPia-SPib)，其中，第一有功功率用于提升过载节点的实际提供功率；在各个第一有功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第一有功功率中绝对值最大的为有功补偿功率。

具体地，如图2所示，设电压源换流器控制分区(即第一输电网络W1)的有功支援量(即有功补偿功率)为Ps，假设电网中某分区(如第二输电网络W2)发生N-1故障，潮流计算结果中L个元件过载，过载量分别为dP1、dP2、…、dPL，若电压源换流器整流端为节点a，提供有功支援；电压源换流器逆变端为节点b，与故障分区相连，过载元件(即过载节点)对节点a与节点b的有功注入灵敏度分别为SP1a、SP1b；…；SPLa、SPLb。若忽略电压源换流器的有功损耗，则消除第i个元件过载所需的有功支援量(即第一有功功率)可近似取Pi＝dPi*(SPia-SPib)。

若上式中求得Pi符号不全相同，表明在功率支援后，至少有一个元件会加重过载，无法满足安全性的要求，即此时静态安全性分析不通过。若求得Pi符号均相同，则取有功支援量Ps＝max{|P1|,|P2|,…，|PL|}(即取各个Pi中绝对值最大的为有功补偿功率Ps)，即可消除所有元件的过载现象。

在上述实施例中，由于整流端进行有功支援相当于增加了非故障分区所带负荷，可能导致该分区节点(如第一输电网络W1)在有功支援后出现新的低电压现象,故需要对有功支援后电网进行潮流分析，检验非故障分区是否存在低电压节点，确保有功支援不会影响非故障分区的电压安全。然后利用非故障分区低电压节点对整流端节点a的无功补偿灵敏度可求得，具体地，步骤S101的获取第一输电网络需要提供的第一无功补偿功率可以通过如下几个子步骤实现：获取第一输电网络的M个第一低压节点中各个第一低压节点中第j个第一低压节点的电压越限值dVj，其中，第一低压节点的电压越限值为第一低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，M为自然数，j的取值范围为1至M；获取各个第一低压节点中第j个第一低压节点的第三灵敏度SQj，其中，第三灵敏度为第一低压节点对整流端注入的无功功率的灵敏度；计算各个第一低压节点中第j个第一低压节点的第一无功功率Qj＝dVj/SQj，其中，第一无功功率用于提高第一低压节点的实际提供电压；在各个第一无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第一无功功率中绝对值最大的为第一无功补偿功率。

例如，设电网中某分区内发生N-1故障，导致该分区(如第一输电网络W1所在的分区)中M个节点电压偏低，电压越限值分别为dV1、dV2、…、dVM，设电压源换流器整流端为节点a，若低电压节点对节点a的无功注入灵敏度分别为SQ1、SQ2、…、SQM，则消除各节点低电压所需的无功补偿(即第一无功功率)为Qj＝dVj/SQj，由于逆变端注入无功后故障分区内节点电压均升高，即Qj符号均相同，故取无功补偿值(即第一无功补偿功率)Qre＝max(Q1,Q2,…，QM)(即取各个Qj中值最大的为第一无功补偿功率Qre)，从而可以消除故障分区所有元件低电压现象。

在一个可选的实施例中，获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率包括：获取第二输电网络的N个第二低压节点中各个第二低压节点的电压越限值dVk(即第k个第二低压节点的电压越限值)，其中，第二低压节点的电压越限值为第二低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，N为自然数，k的取值范围为1至N；获取各个第二低压节点的第四灵敏度SQk，其中，第四灵敏度为第二低压节点对逆变端注入的无功功率的灵敏度；计算各个第二低压节点中第k个第二低压节点的第二无功功率Qk＝dVk/SQk，第二无功功率用于提高第二低压节点的实际提供电压；在各个第二无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第二无功功率中绝对值最大的为第二无功补偿功率。

具体地，设电网中某分区内发生N-1故障，导致该分区(即第二输电网络W2所在的分区)中N个节点电压偏低，电压越限值分别为dV1、dV2、…、dVN。设电压源换流器逆变端为节点b。若低电压节点对节点b的无功注入灵敏度分别为SQ1、SQ2、…、SQN，则消除各节点低电压所需的无功补偿为Qk＝dVk/SQk，由于逆变端注入无功后故障分区内节点电压均升高，即Qk符号均相同，故取无功补偿值Qiv＝max(Q1,Q2,…，QN)，即可消除故障分区所有元件低电压现象。

在另一个可选的实施例中，在求解有功补偿功率Ps、整流端无功补偿Qre以及逆变端无功补偿Qiv的过程中，由于采用了有功、无功解耦与线性计算的方法，且对有功支援Ps近似求解，所以计算结果存在一定误差，因此，在基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数之后，可以通过如下方法消除误差：基于有功补偿功率、第一无功补偿功率以及第二无功补偿功率计算各个过载节点的第二有功功率、各个第一低压节点的第一电压以及各个第二低压节点的第二电压，其中，第二有功功率为经由有功补偿功率补偿后，过载节点的实际有功功率，第一电压为经由第一无功补偿功率补偿后，第一低压节点的实际电压，第二电压为经由第二无功补偿功率补偿后，第二低压节点的实际电压；在任一过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，或任一第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，或任一第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压的情况下，执行迭代操作，其中，迭代操作包括：若任一过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，则基于各个过载节点的第二有功功率对有功补偿功率进行迭代计算；若任一第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，则基于各个第一低压节点的第一电压对第一无功补偿功率进行迭代计算；若任一第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压，则基于各个第二低压节点的第二电压对第二无功补偿功率进行迭代计算。迭代操作可以是包括上述三个步骤中的一个，也可以是多个。

具体地，将上述求解得到的有功补偿功率Ps、整流端无功补偿Qre以及逆变端无功补偿Qiv代入含分区电压源换流器的电网潮流方程，将潮流计算结果与安全状态进行比较，若计算结果不满足电网安全状态约束，仍出现过载或低电压现象，则返回重新执行步骤S101至步骤S104，求得消除不安全现象的Ps、Qre、Qiv增量，通过多次迭代计算直到潮流计算结果满足安全状态约束。将每次迭代计算的Ps、Qre、Qiv增量结果进行叠加，得到最终的有功补偿功率、整流端无功补偿以及逆变端无功补偿。

在得到最终的有功补偿功率、整流端无功补偿以及逆变端无功补偿后，可进一步由潮流计算求出流入电压源换流器的a节点的有功传输值Ps2，流入b节点的有功传输值为Ps1，若电压源换流器控制有功功率与直流电压的端口分别为整流端与逆变端，两端容量分别为S1max、S2max，则分区电压源换流器需满足的容量约束如下：

若电压源换流器控制有功功率与直流电压的端口分别为逆变端与整流端，则分区电压源换流器需满足的容量约束如下:

若电压源换流器不满足装置容量约束，则分区电压源换流器功率支援失败，电网安全性校验不通过。当分区电压源换流器无法有效提升电网安全性时，可考虑开启有功缺额分区的备用电厂，使电网的潮流重新分配。

通过上述实施例，考虑了城市电网220kV分区间安装柔性直流分区互联装置以后，装置对潮流的灵活调控能力，可以高效利用电网本身的安全供电能力，是一种城市电网安全运行的新思路。根据实际电网分析，分区柔性互联后，城市电网静态安全性得到可靠提升。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本发明实施例还提供了一种电压源换流器的控制参数的获取装置。需要说明的是，本发明实施例的电压源换流器的控制参数的获取装置可以用于执行本发明实施例所提供的电压源换流器的控制参数的获取方法。

图3是根据本发明实施例的电压源换流器的控制参数的获取装置的示意图。如图3所示，该装置可以包括：第一获取单元10、第一确定单元20、第二获取单元30以及第二确定单元40。

第一获取单元10，用于获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率和第一无功补偿功率，其中，第一输电网络与电压源换流器的整流端连接。

第一确定单元20，用于基于有功补偿功率和第一无功补偿功率确定电压源换流器的整流端的第一调制比参数和第一移相角参数。

第二获取单元30，用于获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率，其中，第二输电网络与电压源换流器的逆变端连接。

第二确定单元40，用于基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数，其中，整流电压为电压源换流器的整流端进行整流得到的电压。

通过上述实施例，通过第一获取单元获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率和第一无功补偿功率，其中，第一输电网络与电压源换流器的整流端连接；第一确定单元基于有功补偿功率和第一无功补偿功率确定电压源换流器的整流端的第一调制比参数和第一移相角参数；第二获取单元获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率，其中，第二输电网络与电压源换流器的逆变端连接；第二确定单元基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数，其中，整流电压为电压源换流器的整流端进行整流得到的电压，从而解决了相关技术中获取到的电压源换流器的控制参数的准确度较低的技术问题，通过考虑输电网络所需的补偿功率，并根据实际所需的补偿功率确定电压源换流器的控制参数，实现了提高控制参数的准确度的技术效果。

在上述实施例中，第一获取单元可以包括：第一获取模块，用于获取第二输电网络的L个过载节点中各个过载节点的功率过载量dPi，其中，功率过载量为过载节点的需求功率与实际提供功率间的差值，L为自然数，i的取值范围为1至L；第二获取模块，用于获取各个过载节点的第一灵敏度SPia和第二灵敏度SPib，其中，第一灵敏度为过载节点对整流端注入的有功功率的灵敏度，第二灵敏度为过载节点对逆变端注入的有功功率的灵敏度；第一计算模块，用于计算各个过载节点的第一有功功率Pi＝dPi*(SPia-SPib)，其中，第一有功功率用于提升过载节点的实际提供功率；第三获取模块，用于在各个第一有功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第一有功功率中绝对值最大的为有功补偿功率。

在上述实施例中，由于整流端进行有功支援相当于增加了非故障分区所带负荷，可能导致该分区节点在有功支援后出现新的低电压现象,故需要对有功支援后电网进行潮流分析，检验非故障分区是否存在低电压节点，确保有功支援不会影响非故障分区的电压安全。然后利用非故障分区低电压节点对装置整流端节点a的无功补偿灵敏度可求得，具体地，第一获取单元还可以包括：第四获取模块，用于获取第一输电网络的M个第一低压节点中各个第一低压节点的电压越限值dVj，其中，第一低压节点的电压越限值为第一低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，M为自然数，j的取值范围为1至M；第五获取模块，用于获取各个第一低压节点的第三灵敏度SQj，其中，第三灵敏度为第一低压节点对整流端注入的无功功率的灵敏度；第二计算模块，用于计算各个第一低压节点的第一无功功率Qj＝dVj/SQj，其中，第一无功功率用于提高第一低压节点的实际提供电压；第六获取模块，用于在各个第一无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第一无功功率中绝对值最大的为第一无功补偿功率。

在一个可选的实施例中，第二获取单元可以包括：第七获取模块，用于获取第二输电网络的N个第二低压节点中各个第二低压节点的电压越限值dVk，其中，第二低压节点的电压越限值为第二低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，N为自然数，k的取值范围为1至N；第八获取模块，用于获取各个第二低压节点的第四灵敏度SQk，其中，第四灵敏度为第二低压节点对逆变端注入的无功功率的灵敏度；第三计算模块，用于计算各个第二低压节点的第二无功功率Qk＝dVk/SQk，第二无功功率用于提高第二低压节点的实际提供电压；第九获取模块，用于在各个第二无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个第二无功功率中绝对值最大的为第二无功补偿功率。

在另一个可选的实施例中，在求解有功补偿功率Ps、整流端无功补偿Qre以及逆变端无功补偿Qiv的过程中，由于采用了有功、无功解耦与线性计算的方法，且对有功支援Ps近似求解，所以计算结果存在一定误差，因此，上述获取装置还可以包括：计算单元，用于在基于第二无功补偿功率和整流电压确定电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数之后，基于有功补偿功率、第一无功补偿功率以及第二无功补偿功率计算各个过载节点的第二有功功率、各个第一低压节点的第一电压以及各个第二低压节点的第二电压，其中，第二有功功率为经由有功补偿功率补偿后，过载节点的实际有功功率，第一电压为经由第一无功补偿功率补偿后，第一低压节点的实际电压，第二电压为经由第二无功补偿功率补偿后，第二低压节点的实际电压；迭代单元，用于在任一过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，或任一第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，或任一第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压的情况下，执行迭代操作，其中，迭代操作包括：若任一过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，则基于各个过载节点的第二有功功率对有功补偿功率进行迭代计算；若任一第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，则基于各个第一低压节点的第一电压对第一无功补偿功率进行迭代计算，若任一第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压，则基于各个第二低压节点的第二电压对第二无功补偿功率进行迭代计算。

通过上述实施例，考虑了城市电网220kV分区间安装柔性直流分区互联装置以后，装置对潮流的灵活调控能力，可以高效利用电网本身的安全供电能力，是一种城市电网安全运行的新思路。根据实际电网分析，分区柔性互联后，城市电网静态安全性得到可靠提升。

本实施例中所提供的各个模块与方法实施例对应步骤所提供的使用方法相同、应用场景也可以相同。当然，需要注意的是，上述模块涉及的方案可以不限于上述实施例中的内容和场景，且上述模块可以运行在计算机终端或移动终端，可以通过软件或硬件实现。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电压源换流器的控制参数的获取方法，其特征在于，包括：

获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率和第一无功补偿功率，其中，所述第一输电网络与电压源换流器的整流端连接；

基于所述有功补偿功率和所述第一无功补偿功率确定所述电压源换流器的整流端的第一调制比参数和第一移相角参数；

获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率，其中，所述第二输电网络与所述电压源换流器的逆变端连接；

基于所述第二无功补偿功率和整流电压确定所述电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数，其中，所述整流电压为所述电压源换流器的整流端进行整流得到的电压；

其中，获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率包括：

获取所述第二输电网络的L个过载节点中各个所述过载节点的功率过载量dPi，其中，所述功率过载量为所述过载节点的需求功率与实际提供功率间的差值，L为自然数，i的取值范围为1至L；

获取各个所述过载节点的第一灵敏度SPia和第二灵敏度SPib，其中，所述第一灵敏度为所述过载节点对整流端注入的有功功率的灵敏度，所述第二灵敏度为所述过载节点对逆变端注入的有功功率的灵敏度；

计算各个所述过载节点的第一有功功率Pi＝dPi*(SPia-SPib)，其中，所述第一有功功率用于提升所述过载节点的实际提供功率；

在各个所述第一有功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个所述第一有功功率中绝对值最大的为所述有功补偿功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取第一输电网络需要提供的第一无功补偿功率包括：

获取所述第一输电网络的M个第一低压节点中各个所述第一低压节点的电压越限值dVj，其中，所述第一低压节点的电压越限值为所述第一低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，M为自然数，j的取值范围为1至M；

获取各个所述第一低压节点的第三灵敏度SQj，其中，所述第三灵敏度为所述第一低压节点对整流端注入的无功功率的灵敏度；

计算各个所述第一低压节点的第一无功功率Qj＝dVj/SQj，其中，所述第一无功功率用于提高所述第一低压节点的实际提供电压；

在各个所述第一无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个所述第一无功功率中绝对值最大的为所述第一无功补偿功率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率包括：

获取所述第二输电网络的N个第二低压节点中各个所述第二低压节点的电压越限值dVk，其中，所述第二低压节点的电压越限值为所述第二低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，N为自然数，k的取值范围为1至N；

获取各个所述第二低压节点的第四灵敏度SQk，其中，所述第四灵敏度为所述第二低压节点对逆变端注入的无功功率的灵敏度；

计算所述各个第二低压节点的第二无功功率Qk＝dVk/SQk，所述第二无功功率用于提高所述第二低压节点的实际提供电压；

在各个所述第二无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个所述第二无功功率中绝对值最大的为所述第二无功补偿功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在基于所述第二无功补偿功率和整流电压确定所述电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数之后，所述方法还包括：

基于所述有功补偿功率、所述第一无功补偿功率以及所述第二无功补偿功率计算各个所述过载节点的第二有功功率、各个所述第一低压节点的第一电压以及各个所述第二低压节点的第二电压，其中，所述第二有功功率为经由所述有功补偿功率补偿后，所述过载节点的实际有功功率，所述第一电压为经由所述第一无功补偿功率补偿后，所述第一低压节点的实际电压，所述第二电压为经由所述第二无功补偿功率补偿后，所述第二低压节点的实际电压；

在任一所述过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，或任一所述第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，或任一所述第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压的情况下，执行迭代操作，其中，所述迭代操作包括：若任一所述过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，则基于各个所述过载节点的第二有功功率对所述有功补偿功率进行迭代计算；若任一所述第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，则基于各个所述第一低压节点的第一电压对所述第一无功补偿功率进行迭代计算；若任一所述第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压，则基于各个所述第二低压节点的第二电压对所述第二无功补偿功率进行迭代计算。

5.一种电压源换流器的控制参数的获取装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取第一输电网络需要提供的有功补偿功率和第一无功补偿功率，其中，所述第一输电网络与电压源换流器的整流端连接；

第一确定单元，用于基于所述有功补偿功率和所述第一无功补偿功率确定所述电压源换流器的整流端的第一调制比参数和第一移相角参数；

第二获取单元，用于获取第二输电网络所需提供的第二无功补偿功率，其中，所述第二输电网络与所述电压源换流器的逆变端连接；

第二确定单元，用于基于所述第二无功补偿功率和整流电压确定所述电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数，其中，所述整流电压为所述电压源换流器的整流端进行整流得到的电压；

其中，所述第一获取单元包括：

第一获取模块，用于获取所述第二输电网络的L个过载节点中各个所述过载节点的功率过载量dPi，其中，所述功率过载量为所述过载节点的需求功率与实际提供功率间的差值，L为自然数，i的取值范围为1至L；

第二获取模块，用于获取各个所述过载节点的第一灵敏度SPia和第二灵敏度SPib，其中，所述第一灵敏度为所述过载节点对整流端注入的有功功率的灵敏度，所述第二灵敏度为所述过载节点对逆变端注入的有功功率的灵敏度；

第一计算模块，用于计算各个所述过载节点的第一有功功率Pi＝dPi*(SPia-SPib)，其中，所述第一有功功率用于提升所述过载节点的实际提供功率；

第三获取模块，用于在各个所述第一有功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个所述第一有功功率中绝对值最大的为所述有功补偿功率。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一获取单元还包括：

第四获取模块，用于获取所述第一输电网络的M个第一低压节点中各个所述第一低压节点的电压越限值dVj，其中，所述第一低压节点的电压越限值为所述第一低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，M为自然数，j的取值范围为1至M；

第五获取模块，用于获取各个所述第一低压节点的第三灵敏度SQj，其中，所述第三灵敏度为所述第一低压节点对整流端注入的无功功率的灵敏度；

第二计算模块，用于计算各个所述第一低压节点的第一无功功率Qj＝dVj/SQj，其中，所述第一无功功率用于提高所述第一低压节点的实际提供电压；

第六获取模块，用于在各个所述第一无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个所述第一无功功率中绝对值最大的为所述第一无功补偿功率。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，第二获取单元包括：

第七获取模块，用于获取所述第二输电网络的N个第二低压节点中各个所述第二低压节点的电压越限值dVk，其中，所述第二低压节点的电压越限值为所述第二低压节点的需求电压与实际提供电压间的差值，N为自然数，k的取值范围为1至N；

第八获取模块，用于获取各个所述第二低压节点的第四灵敏度SQk，其中，所述第四灵敏度为所述第二低压节点对逆变端注入的无功功率的灵敏度；

第三计算模块，用于计算所述各个第二低压节点的第二无功功率Qk＝dVk/SQk，所述第二无功功率用于提高所述第二低压节点的实际提供电压；

第九获取模块，用于在各个所述第二无功功率均不小于0或均不大于0的情况下，获取各个所述第二无功功率中绝对值最大的为所述第二无功补偿功率。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

计算单元，用于在基于所述第二无功补偿功率和整流电压确定所述电压源换流器的逆变端的第二调制比参数和第二移相角参数之后，基于所述有功补偿功率、所述第一无功补偿功率以及所述第二无功补偿功率计算各个所述过载节点的第二有功功率、各个所述第一低压节点的第一电压以及各个所述第二低压节点的第二电压，其中，所述第二有功功率为经由所述有功补偿功率补偿后，所述过载节点的实际有功功率，所述第一电压为经由所述第一无功补偿功率补偿后，所述第一低压节点的实际电压，所述第二电压为经由所述第二无功补偿功率补偿后，所述第二低压节点的实际电压；

迭代单元，用于在任一所述过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，或任一所述第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，或任一所述第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压的情况下，执行迭代操作，其中，所述迭代操作包括：若任一所述过载节点的第二有功功率低于对应的需求功率，则基于各个所述过载节点的第二有功功率对所述有功补偿功率进行迭代计算；若任一所述第一低压节点的第一电压低于对应的需求电压，则基于各个所述第一低压节点的第一电压对所述第一无功补偿功率进行迭代计算；若任一所述第二低压节点的第二电压低于对应的需求电压，则基于各个所述第二低压节点的第二电压对所述第二无功补偿功率进行迭代计算。