CN106655235A - 一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法及其系统,所述方法包括设定系统内电压平衡站点,及其余各换流站的初始调度指令;计算所述的其余各换流站的各约束参数;判断各约束参数是否满足约束条件:若不满足则调节换流站的变压器变比、修正换流站的端口直流量后重新计算所述的其余各换流站的约束参数或调节所述电压平衡站点的初始调度指令。与现有技术相比,本发明提供的一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法及其系统可以采用多种调节方法对混合多端直流系统进行调节使得各换流站的约束参数满足约束条件,从而使得混合多端直流系统内各换流站的能量相互平衡。
Description
技术领域
本发明涉及输配电技术领域,具体涉及一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法及其系统。
背景技术
混合直流输电技术是一种将传统高压直流输电技术(LCC-HVDC)与柔性直流输电技术(VSC-HVDC)相结合的直流输电技术,其能够充分发挥LCC-HVDC与VSC-HVDC技术的各自优势,同时又能克服二者各存在的问题,具有较大的经济技术优势,能够在未来电网中发挥重要的作用。
多端直流输电系统可以解决多电源供电或多落点受电的输电问题,还可以联系多个交流系统或者将交流系统分为多个孤立运行的电网。与两端直流输电相比,多端直流输电系统能带来更大的经济性和灵活性。随着多端直流输电技术的日趋成熟,研究混合多端直流输电系统显得愈发重要,其主要涉及混合多端直流输电系统的参数设计和稳态计算。
目前,对混合多端直流输电系统进行参数设计和稳态计算的常用方法为:设置一组初始调度指令后将每个换流站视为一个二端口网络,根据各换流站的控制方式和直流线路参数进行稳态潮流计算,从而求得直流线路侧流入各换流站端口的电气量信息,例如直流电压和直流电流,由此便可实现各换流站之间的解耦,实现各换流站独立的参数设计和稳态计算。这种解耦算法具有普遍适用性,在端数、换流站类型、控制方式发生改变时,都可将混合多端直流系统的参数设计与稳态计算转化为独立的换流站的参数设计与稳态计算。
但是换流站的约束参数限制了参数设计与稳态计算的边界,LCC换流站的约束参数主要包括触发角α或关断角γ,MMC换流站的约束参数主要包括电压调制比M,因此采用上述方法计算得到参数值和稳态计算结果不能满足对混合多端直流输电系统进行能量平衡的实际需求。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,本发明提供了一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法及其系统。
第一方面,本发明中一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法的技术方案是:
设定所述系统的电压平衡站点,该电压平衡站点为持续采用恒定直流电压方式运行的换流站;设置所述系统内电压平衡站点,及其余各换流站的初始调度指令;
按照所述电压平衡站点在前、所述的其余各换流站在后的排列顺序依次对所述系统的所有换流站进行编号;依据所述编号依次计算所述的其余各换流站的各约束参数;
判断各约束参数是否满足约束条件:若不满足则调节换流站的变压器变比、修正换流站的端口直流量后重新计算所述的其余各换流站的约束参数或调节所述电压平衡站点的初始调度指令。
第二方面,本发明中一种混合多端直流系统的能量平衡调控系统的技术方案是:
参数设置模块,用于设定所述系统的电压平衡站点,设置所述系统内电压平衡站点和其余各换流站的初始调度指令;所述电压平衡站点为持续采用恒定直流电压方式运行的换流站;
参数计算模块,用于按照电压平衡站点在前、其余各换流站在后的排列顺序依次对所述系统的所有换流站进行编号;依据所述编号依次计算所述的其余各换流站的约束参数;
参数校验模块,用于判断各约束参数是否满足约束条件:若不满足则调节换流站的变压器变比、修正换流站的端口直流量后重新计算所述的其余各换流站的约束参数或调节所述电压平衡站点的初始调度指令。
与最接近的现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明提供的一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法,首先依据混合多端直流系统内换流站的端口直流量计算各换流站的约束参数,然后判断约束参数是否满足约束条件:当不满足时可以采用多种调节方法对混合多端直流系统进行调节使得各换流站的约束参数满足约束条件,从而使得混合多端直流系统内各换流站的能量相互平衡;
2、本发明提供的一种混合多端直流系统的能量平衡调控系统,参数计算模块可以计算换流站的端口直流量和约束参数,参数校验模块可以在约束参数不满足约束条件的情况下对其进行多方式的调节使其满足约束条件,从而使得混合多端直流系统内各换流站的能量相互平衡。
附图说明
图1:本发明实施例中一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法实施流程图;
图2:本发明实施例中另一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法实施流程图;
图3:本发明实施例中混合三端直流系统直流侧网络示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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、完整地说明,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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,都属于本发明保护的范围。
下面分别结合附图,对本发明实施例提供的一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法进行说明。
图1为本发明实施例中一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法实施流程图,如图所示,本实施例中混合多端直流系统的能量平衡调控方法可以按照下述步骤实施。
步骤S101:设定混合多端直流系统的电压平衡站点;以及,设置混合多端直流系统内电压平衡站点,及其余各换流站的初始调度指令。其中,
初始调度指令包括换流站的单极直流功率参考值、直流电压参考值和直流电流参考值。当混合多端直流系统包括N个换流站时该系统包括3N个变量:单极直流功率参考值Pd1、Pd2、……、PdN,直流电压参考值Ud1、Ud2、……、UdN,直流电流参考值Id1、Id2、……、IdN。而本实施例中该系统的初始调度指令为N个变量,每个换流站的初始调度指令依据其运行方式确定:若换流站采用恒定直流电压方式运行则其初始调度指令为直流电压参考值,若换流站采用恒定直流电流方式运行则其初始调度指令为直流电流参考值,若换流站采用恒定有功功率方式运行则其初始调度指令为单极直流功率参考值。
电压平衡站点为混合多端直流系统内持续采用恒定直流电压方式运行的换流站。
本实施例中恒定直流电压方式指的是保持换流站直流母线电压恒定不变的运行方式,恒定直流电流方式指的是保持换流站直流母线电流恒定不变的运行方式,恒定有功功率方式指的是保持单极直流有功功率恒定不变的运行方式。
步骤S102:按照电压平衡站点排列在前、其余各换流站排列在后的顺序依次对系统的所有换流站进行编号;依据该编号依次计算所述的其余各换流站的约束参数。
步骤S103:判断各约束参数是否满足约束条件:若不满足则调节换流站的变压器变比、修正换流站的端口直流量后重新计算所述的其余各换流站的约束参数或调节电压平衡站点的初始调度指令。
本实施例中首先依据混合多端直流系统内换流站的端口直流量计算各换流站的约束参数,然后判断约束参数是否满足约束条件:当不满足时可以采用多种调节方法对混合多端直流系统进行调节使得各换流站的约束参数满足约束条件,从而使得混合多端直流系统内各换流站的能量相互平衡。
进一步地,本实施例中步骤S101中设置电压平衡站点的直流电压还包括下述步骤。
本实施例中混合多端直流系统包括一个电压平衡站点,该电压平衡站点可以采用MMC换流站,在设置电压平衡站点的直流电压之后还可以按照下述步骤对电压平衡站点进行校验,具体为。
计算电压平衡站点的电压调制比并判断其是否满足约束条件:
若不满足则调整MMC换流站内联接变压器的变比,当调整变比后的电压调制比仍不满足约束条件则重新设置电压平衡站点的初始调度指令。本实施例中设置电压平衡站点的初始调度指令时需要保证该初始调度指令处于正常范围内、不超过其阈值。
进一步地,本实施例中步骤S102中可以按照下述步骤实施,具体为:
1、依据混合多端直流系统的直流网络结构构建其直流网络的KVL方程和KCL方程。
2、将所有换流站的初始调度指令及其所在直流线路的等效电阻代入KVL方程和KCL方程,计算得到所述的其余各换流站的端口直流量;本实施例中端口直流量包括换流站端口处的直流电压和直流电流。
3、依据各换流站的端口直流量计算各约束参数。
本实施例中LCC换流站的约束参数包括LCC换流站内电力电子器件的触发角或关断角,MMC换流站的约束参数包括MMC换流站的电压调制比。
进一步地,本实施例中步骤S103中可以按照下述步骤对混合多端直流系统进行调节使其换流站的约束参数满足约束条件,具体为:
1、调节换流站的变压器变比
顺次判断各换流站的约束参数是否满足约束条件。当检测到任一换流站的约束参数不满足约束条件后通过调整其变压器变比,控制其约束参数达到预置范围内即满足约束条件。
若该换流站为LCC换流站时,则调整其换流变压器的变比,控制LCC换流站的约束参数满足其约束条件;若该换流站为MMC换流站时,则调整其联接变压器的变比,控制MMC换流站的约束参数满足其约束条件。
2、修正端口直流量后重新计算约束参数
当调节换流站内变压器变比后换流站的约束参数仍不满足约束条件,此时可以通过修正换流站的端口直流量的方式调节约束参数,使其满足约束条件。具体为:
(1)获取约束参数仍不满足约束条件的待调节换流站,将其约束参数调节至其阈值并调节待调节换流站的端口直流量。其中,若约束参数为电压调制比将其设置为Mmax,若约束参数为触发角将其设置为αmax或αmin,若约束参数为关断角将其设置为γmax或γmin。αmax和αmin分别为触发角的最大值和最小值;关断角的约束条件为γmin≤γ≤γmax,γmax和γmin分别为关断角的最大值和最小值。
(2)控制电压平衡站点的端口直流量保持不变,重新计算所述的其余各换流站的端口直流量,并依据该新的端口直流量计算所述的其余各换流站的约束参数。
3、调节电压平衡站点的初始调度指令
当重新计算约束参数后排列在待调节换流站之前的换流站的约束参数不满足约束条件,此时可以通过调节电压平衡站点直流电压的方式调节约束参数,使其满足约束条件。具体为:
(1)调节电压平衡站点的初始调度指令的变化量,该初始调度指令为直流电压参考值。
(2)重新计算所述的其余各换流站的端口直流量,并依据该新的端口直流量计算所述的其余各换流站的约束参数:若电压平衡站点的初始调度指令的变化量达到最大值后所述的其余各换流站内任一换流站的约束参数不满足约束条件则重新设置所述混合多端直流系统内各换流站的初始调度指令。
图2为本发明实施例中另一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法实施流程图,图3为本发明实施例中混合三端直流系统直流侧网络示意图,如图所示,本实施例中混合多端直流系统包括3个换流站,且将一个换流站设置为电压平衡站点。下面结合附图2对混合多端直流系统的能量平衡调控方法进行具体说明。
一、设置混合多端直流系统的初始调度指令
对各换流站进行编号,其中电压平衡站点的序号为1。同时,设定第2、3个换流站的运行方式分别为恒定有功功率方式和恒定直流电流方式。因此本实施例中电压平衡站点的初始调度指令为直流电压参考值Ud1,第2个换流站的初始调度指令为单极直流功率参考值Pd2,第3个换流站的初始调度指令为直流电流参考值Id3。其中,整流站电流方向以流出换流站为正,逆变站电流方向以流入换流站为正,R1、R2、R3分别各换流站的等效直流线路电阻。
本实施例中可以按照下述步骤校验电压平衡电站的初始调度指令是否合理,具体为:
判断初始调度指令所包含的直流电压参考值Ud1是否处于[Ud1_min,Ud1_max]范围之内:
1、直流电压参考值Ud1不处于[Ud1_min,Ud1_max]范围
本实施例中直流电压参考值Ud1不在该范围内时表示初始调度指令设置不合理应重新设定。
2、直流电压参考值Ud1处于[Ud1_min,Ud1_max]范围
本实施例中直流电压参考值Ud1在该范围内时需要进一步校验电压平衡站点的电压调制比来判断初始调度指令是否合理,具体为:
若电压调制比小于其最大值则认为初始调度指令合理;
若电压调制比不小于其最大值但在调节联接变压器分接头后,电压调制比小于其最大值则也认为初始调度指令合理;
若电压调制比不小于其最大值且在调节联接变压器分接头后,电压调制比仍然不小于其最大值则认为初始调度指令不合理应重新设定。
二、按照电压平衡站点排列在前、其余各换流站排列在后的顺序依次对系统的所有换流站进行编号;计算混合多端直流系统内其余各换流站的端口直流量,并依据端口直流量计算换流站的约束参数。
步骤1、如图2所示在电压平衡站点的约束参数满足约束条件后设置判据系数j=1,然后依据初始调度指令和各换流站所在直流线路的等效电阻,对系统进行稳态潮流计算得到各换流站的端口直流量。本实施例中基于KCL和KVL定律得到如下式(1)所示的包含6个直流变量的方程:
其中,Id1为电压平衡站点的直流电流;Ud2和Id2分别为换流站2的直流电压和直流电流,Pd2=Ud2·Id2;Ud3和Id3分别换流站3的直流电压和直流电流。
步骤2、设定换流站编号参数i=2,按照换流站编号参数i由小到大的顺序计算各换流站的约束参数。其中,触发角的约束条件为αmin≤α≤αmax,αmax和αmin分别为触发角的最大值和最小值;关断角的约束条件为γmin≤γ≤γmax,γmax和γmin分别为关断角的最大值和最小值。
本实施例中,首先计算第i=2个换流站的约束参数并判断该约束参数是否满足约束条件:
(1)满足,则将该换流站的端口直流量作为该第i=2个换流站待设计的直流参数;然后判断换流站编号参数i是否达到换流站的总数N,若未达到则设定换流站编号参数i=i+1,继续计算第i=i+1个换流站的约束参数直至完成对所有换流站的约束参数判断。
(2)不满足,则首先调节该换流站的变压器变比,当调整变压器变比后其约束参数仍然不满足约束条件,此时可以按照下述步骤对混合多端直流系统进行调节:
判断换流站编号参数i是否小于判据系数j:
①i≥j
首先,设定j=i,若约束参数为电压调制比M将其设置为Mmax,若约束参数为触发角将其设置为αmax或αmin,若约束参数为关断角将其设置为γmax或γmin。然后,修正换流站i的端口直流量,将该修正后的端口直流量代入公式(1)重新计算各个换流站的端口直流量。最后,返回步骤2。
②i<j
本实施例中i<j表示在j站之前的某一换流站出现约束参数不满足约束条件,该j站为前一次计算的i站。这种情况说明将约束参数设置为其阈值后,利用换流站之间的能量互相平衡与调控已无法使得约束参数满足约束条件,此时必须调节电压平衡站点的初始调度指令的调节量ΔU,即Ud1=Ud1+ΔU,若ΔU达到其阈值后约束参数仍不满足约束条件则重新设置混合多端直流系统内各换流站的初始调度指令并返回步骤1。
本发明还提供了一种混合多端直流系统的能量平衡调控系统,并给出具体实施例。
本实施例中能量平衡调控系统包括参数设置模块、参数计算模块和参数校验模块,其中,
参数设置模块,用于设定系统的电压平衡站点,设置系统内电压平衡站点和其余各换流站的初始调度指令;其中,初始调度指令为换流站的单极直流功率参考值、直流电压参考值或直流电流参考值;该系统包括一个电压平衡站点,电压平衡站点为持续采用恒定直流电压方式运行的换流站,该换流站可以采用MMC换流站。
参数计算模块,用于按照电压平衡站点排列在前、其余各换流站排列在后的顺序依次对所述系统的所有换流站进行编号;依据编号依次计算所述的其余各换流站的约束参数。
参数校验模块,用于判断各约束参数是否满足约束条件:若不满足则调节换流站的变压器变比、修正换流站的端口直流量后重新计算所述的其余各换流站的约束参数或调节电压平衡站点的初始调度指令。
本实施例中参数计算模块可以计算换流站的端口直流量和约束参数,参数校验模块可以在约束参数不满足约束条件的情况下对其进行多方式的调节使其满足约束条件,从而使得混合多端直流系统内各换流站的能量相互平衡。
进一步地,本实施例中参数设置模块还可以包括下述结构。
本实施例中参数设置模块包括电压平衡站点校验单元,该电压平衡站点校验单元可以用于计算电压平衡站点的电压调制比,判断该电压调制比是否满足约束条件:
若不满足则调整电压平衡站点内联接变压器的变比,当调整变比后的电压调制比仍不满足约束条件则重新设置电压平衡站点的初始调度指令。
进一步地,本实施例中参数计算模块还可以包括下述结构。
本实施例中参数计算模块包括端口直流量计算单元和约束参数计算单元。其中,
端口直流量计算单元,可以用于依据系统的直流网络结构构建其直流网络的KVL方程和KCL方程,并依据所有换流站的初始调度指令及其所在直流线路的等效电阻计算得到所述的其余各换流站的端口直流量;其中,端口直流量包括换流站端口处的直流电压和直流电流。
约束参数计算单元,可以用于依据端口直流量计算所述的其余各换流站的约束参数:若换流站为LCC换流站,则依据该换流站的端口直流量计算其电力电子器件的触发角或关断角;若换流站为MMC换流站,则依据该换流站的端口直流量计算其电压调制比。
进一步地,本实施例中参数校验模块还可以包括下述结构。
本实施例中参数校验模块包括第一调节单元、第二调节单元和第三调节单元。其中,
第一调节单元,可以用于当所述的其余各换流站内任一换流站的约束参数不满足约束条件后调节该换流站的变压器变比。其中,若该换流站为LCC换流站,则调整其换流变压器的变比,控制LCC换流站的约束参数满足其约束条件;若该换流站为MMC换流站,则调整其联接变压器的变比,控制MMC换流站的约束参数满足其约束条件。
第二调节单元,可以用于当第一调节单元调节换流站的变压器变比后其约束参数仍不满足约束条件时,修正端口直流量并重新计算约束参数。
第三调节单元,可以用于当第二调节单元重新计算约束参数后检测到排列在待调节换流站之前的换流站的约束参数不满足约束条件时,调节电压平衡站点的初始调度指令。
进一步地,本实施例中第二调节单元还包括下述结构。
本实施例中第二调节单元包括约束参数设置子单元和第一约束参数计算子单元。其中,
约束参数设置子单元,可以用于获取约束参数仍不满足约束条件的待调节换流站,将约束参数的值设置为其阈值:若约束参数为电压调制比,则将其设置为电压调制比的最大值;若约束参数为触发角,则将其设置为触发角的最小值或最大值;若约束参数为关断角,则将其设置为关断角的最小值或最大值。
第一约束参数计算子单元,用于修正待调节换流站的端口直流量,及控制电压平衡站点的端口直流量保持不变,重新计算所述的其余各换流站的端口直流量,并依据该新的端口直流量计算所述的其余各换流站的约束参数。
进一步地,本实施例中第三调节单元还包括下述结构。
本实施例中第三调节单元包括初始调度指令调节子单元、第二约束参数计算子单元和初始调度指令校验子单元。其中,
初始调度指令调节子单元,可以用于调节电压平衡站点的初始调度指令的变化量,该初始调度指令为直流电压参考值。
第二约束参数计算子单元,可以用于在初始调度指令调节子单元调节初始调度指令后,重新计算所述的其余各换流站的端口直流量,并依据该新的端口直流量计算所述的其余各换流站的约束参数。
初始调度指令校验子单元,可以用于在初始调度指令的变化量达到最大值后所述的其余各换流站内任一换流站的约束参数不满足约束条件时,重新设置电压平衡站点的初始调度指令。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (17)
1.一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法,其特征在于,所述方法包括:
设置所述系统内电压平衡站点,及其余各换流站的初始调度指令;所述电压平衡站点为持续采用恒定直流电压方式运行的换流站;
按照所述电压平衡站点在前、所述的其余各换流站在后的排列顺序依次对所述系统的所有换流站进行编号;依据所述编号依次计算所述的其余各换流站的各约束参数;
判断各约束参数是否满足约束条件:若不满足则调节换流站的变压器变比、修正换流站的端口直流量后重新计算所述的其余各换流站的约束参数或调节所述电压平衡站点的初始调度指令。
2.如权利要求1所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法,其特征在于,
所述初始调度指令为换流站的单极直流功率参考值、直流电压参考值或直流电流参考值。
3.如权利要求1所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法,其特征在于,
所述系统包括一个电压平衡站点,该电压平衡站点为MMC换流站;设置所述电压平衡站点的初始调度指令之后还包括:
计算所述电压平衡站点的电压调制比,并判断其是否满足约束条件:
若不满足则调整所述MMC换流站内联接变压器的变比,当调整所述变比后的电压调制比仍不满足约束条件则重新设置所述电压平衡站点的初始调度指令。
4.如权利要求1所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法,其特征在于,所述计算所述的其余各换流站的约束参数之前包括:
依据所述系统的直流网络结构构建其直流网络的KVL方程和KCL方程;
将所有换流站的初始调度指令及其所在直流线路的等效电阻代入所述KVL方程和KCL方程,计算得到所述的其余各换流站的端口直流量;所述端口直流量包括换流站端口处的直流电压和直流电流。
5.如权利要求1所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法,其特征在于,所述计算所述的其余各换流站的约束参数包括:
若换流站为LCC换流站,则依据该换流站的端口直流量计算其电力电子器件的触发角或关断角;
若换流站为MMC换流站,则依据该换流站的端口直流量计算其电压调制比。
6.如权利要求1所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法,其特征在于,所述的其余各换流站内任一换流站的约束参数不满足约束条件后调节该换流站的变压器变比包括:
若所述的任一换流站为LCC换流站,则调整其换流变压器的变比;
若所述的任一换流站为MMC换流站,则调整其联接变压器的变比。
7.如权利要求1所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法,其特征在于,当调节换流站的变压器变比后其约束参数仍不满足约束条件,则修正所述端口直流量并重新计算约束参数,包括:
获取约束参数仍不满足约束条件的待调节换流站,将所述约束参数的值设置为其阈值并修正该待调节换流站的端口直流量;
控制所述电压平衡站点的端口直流量保持不变,重新计算所述的其余各换流站的端口直流量,并依据该新的端口直流量计算所述的其余各换流站的约束参数。
8.如权利要求7所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法,其特征在于,所述将待调节换流站的约束参数的值设置为其阈值包括:
若所述约束参数为电压调制比,则将其设置为电压调制比的最大值;
若所述约束参数为触发角,则将其设置为触发角的最小值或最大值;
若所述约束参数为关断角,则将其设置为关断角的最小值或最大值。
9.如权利要求7所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控方法,其特征在于,当重新计算约束参数后检测到排列在所述待调节换流站之前的换流站的约束参数不满足约束条件,则调节电压平衡站点的初始调度指令,包括:
调节所述电压平衡站点的初始调度指令的变化量,所述初始调度指令为直流电压参考值;
重新计算所述的其余各换流站的端口直流量,并依据该新的端口直流量计算所述的其余各换流站的约束参数:若所述电压平衡站点的初始调度指令的变化量达到最大值后所述的其余各换流站内任一换流站的约束参数不满足约束条件则重新设置所述系统内各换流站的初始调度指令。
10.一种混合多端直流系统的能量平衡调控系统,其特征在于,所述能量平衡调控系统包括:
参数设置模块,用于设置所述系统内电压平衡站点,及其余各换流站的初始调度指令;所述电压平衡站点为持续采用恒定直流电压方式运行的换流站;
参数计算模块,用于按照电压平衡站点在前、其余各换流站在后的排列顺序依次对所述系统的所有换流站进行编号;依据所述编号依次计算所述的其余各换流站的约束参数;
参数校验模块,用于判断各约束参数是否满足约束条件:若不满足则调节换流站的变压器变比、修正换流站的端口直流量后重新计算所述的其余各换流站的约束参数或调节所述电压平衡站点的初始调度指令。
11.如权利要求10所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控系统,其特征在于,所述初始调度指令为换流站的单极直流功率参考值、直流电压参考值或直流电流参考值;
所述系统包括一个电压平衡站点,该电压平衡站点为MMC换流站。
12.如权利要求10所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控系统,其特征在于,所述参数设置模块包括电压平衡站点校验单元;
所述电压平衡站点校验单元,用于计算所述电压平衡站点的电压调制比,并判断其是否满足约束条件:
若不满足则调整所述电压平衡站点内联接变压器的变比,当调整所述变比后的电压调制比仍不满足约束条件则重新设置所述电压平衡站点的初始调度指令。
13.如权利要求10所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控系统,其特征在于,所述参数计算模块包括端口直流量计算单元和约束参数计算单元;
所述端口直流量计算单元,用于依据所述系统的直流网络结构构建其直流网络的KVL方程和KCL方程,并依据所有换流站的初始调度指令及其所在直流线路的等效电阻计算得到所述的其余各换流站的端口直流量;所述端口直流量包括换流站端口处的直流电压和直流电流;
所述约束参数计算单元,用于依据所述端口直流量计算所述的各换流站的约束参数:若换流站为LCC换流站,则依据该换流站的端口直流量计算其电力电子器件的触发角或关断角;若换流站为MMC换流站,则依据该换流站的端口直流量计算其电压调制比。
14.如权利要求10所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控系统,其特征在于,所述参数校验模块包括第一调节单元、第二调节单元和第三调节单元;
所述第一调节单元,用于当所述的其余各换流站内任一换流站的约束参数不满足约束条件后调节该换流站的变压器变比;
所述第二调节单元,用于当所述第一调节单元调节换流站的变压器变比后其约束参数仍不满足约束条件时,修正所述端口直流量并重新计算约束参数;
所述第三调节单元,用于当所述第二调节单元重新计算约束参数后检测到排列在所述待调节换流站之前的换流站的约束参数不满足约束条件时,调节电压平衡站点的初始调度指令。
15.如权利要求14所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控系统,其特征在于,
若所述的任一换流站为LCC换流站,则所述第一调节单元调整其换流变压器的变比;
若所述的任一换流站为MMC换流站,则所述第一调节单元调整其联接变压器的变比。
16.如权利要求14所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控系统,其特征在于,所述第二调节单元包括约束参数设置子单元和第一约束参数计算子单元;
所述约束参数设置子单元,用于获取约束参数仍不满足约束条件的待调节换流站,将所述约束参数的值设置为其阈值;若所述约束参数为电压调制比,则将其设置为电压调制比的最大值;若所述约束参数为触发角,则将其设置为触发角的最小值或最大值;若所述约束参数为关断角,则将其设置为关断角的最小值或最大值;
所述第一约束参数计算子单元,用于修正所述待调节换流站的端口直流量,及控制所述电压平衡站点的端口直流量保持不变后重新计算所述的其余各换流站的端口直流量,并依据该新的端口直流量计算所述的其余各换流站的约束参数。
17.如权利要求14所述的一种混合多端直流系统的能量平衡调控系统,其特征在于,所述第三调节单元包括初始调度指令调节子单元、第二约束参数计算子单元和初始调度指令校验子单元;
所述初始调度指令调节子单元,用于调节所述电压平衡站点的初始调度指令的变化量,该初始调度指令为直流电压参考值;
所述第二约束参数计算子单元,用于在所述初始调度指令调节子单元调节所述初始调度指令后,重新计算所述的其余各换流站的端口直流量,并依据该新的端口直流量计算所述的其余各换流站的约束参数;
所述初始调度指令校验子单元,用于在所述初始调度指令的变化量达到最大值后所述的其余各换流站内任一换流站的约束参数不满足约束条件时,重新设置所述混合多端直流系统内各换流站的初始调度指令。
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