CN109698514B - 一种换流器控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应用于双极柔性直流输电系统的孤岛换流器过负荷限制方法及装置，属于直流输电领域。孤岛稳态运行时，双极的两台换流器均采用电压‑频率下垂控制策略，一旦检测到一极换流器过负荷，则将过负荷换流器的控制模式由电压‑频率下垂控制自动切换为有功‑无功功率控制，实现过负荷限制功能。本方法有效解决了孤岛运行下双极柔性直流输电系统过负荷及交流电压和频率稳定等问题，对孤岛系统应用于直流电网有着重要的指导意义。

Description

一种换流器控制方法及装置
技术领域
本发明属于电力系统柔性直流输电技术领域，具体涉及一种换流器控制方法及装置。
背景技术
柔性直流输电技术，是实现大规模可再生能源多点汇集、清洁能源高效利用和灵活消纳的一项重要技术手段，同时也是能源互联网快速发展的重要技术支撑。利用柔性直流输电系统实现联网，孤岛或弱系统下的稳定运行是可再生能源灵活上网和消纳的重要前提。
现阶段已投运的柔性直流输电工程一般采用单台或两台换流器交流侧并联结构，考虑到系统持续运行可靠性及稳定性的要求，由两台换流器交流侧并联构成的双极柔性直流输电系统是我国柔性直流输电工程未来的发展方向。
柔性直流输电系统由于其功率传输的灵活性，更适用于接入新能源孤岛或无源系统，此时需要双极柔性直流输电系统能提供稳定的交流电压，包括稳定的交流电压幅值和频率，因此孤岛新能源侧的换流站一般采用电压-频率下垂控制。但采用该方法的换流器，交流侧由新能源站输入换流器的功率不可控，可能发生新能源站发出功率过剩造成换流器过负荷的现象，此时需要迅速降低换流器向直流电网侧发出的有功功率，否则会造成直流电网电压过高导致换流器闭锁，严重时甚至会损坏换流器及直流线路上各类昂贵的开关器件。
考虑到上述问题，同时针对目前适用于工程应用的新能源孤岛弱电网或无源系统接入的换流器控制方法尚不成熟的现状，需要设计一种适合于工程运用的孤岛控制和过负荷控制相结合的技术控制方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种换流器控制方法及装置，用以解决双极柔性直流输电系统中新能源孤岛弱电网或无源系统电力送出的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种换流器控制方法，所述换流器为两台交流侧并联结构构成的双极系统，当系统稳定运行时，各台换流器均采用电压-频率下垂控制策略，当其中一台换流器首先过负荷时，则该换流器控制方式由电压-频率下垂控制自动转换为有功- 无功功率控制，实现对过负荷的限制功能，该控制方法的步骤如下：
1)采集换流器的交流侧实测吸收有功Ps1，并利用过负荷限制逻辑判断有功 Ps1是否越限，如果Ps1越限，则判断该换流器过负荷并进入控制模式切换逻辑，控制模式切换逻辑将本换流器控制模式由电压-频率下垂控制调整为有功-无功功率控制；
2)当检测到换流器过负荷后，该换流器的有功、无功参考值由过负荷限制逻辑处理得到，过负荷逻辑自动设置有功过负荷限制参考值Pref_oll和无功过负荷限制参考值Qref_oll，作为有功-无功功率控制的指令输入；
3)当检测到换流器过负荷后，该换流器采用的有功-无功功率控制通过对换流器交流侧电压Us_abc锁相，得到内环电流控制的系统电压相位控制值θref。
进一步的，所述步骤2)中设置每台换流器允许吸收的最大有功功率为Plim，允许吸收的最大无功功率为Qlim；过负荷逻辑采集两台换流器交流侧吸收的总有功Pall，采集本换流器交流侧吸收的有功功率Ps1；过负荷逻辑采用如下两种控制逻辑之一：
i)当|Ps1|＞|Plim|且|Pall-Ps1|≤|Plim|时，将本换流器的控制模式由电压- 频率下垂控制转换为有功-无功功率控制，设置有功-无功功率控制的参考输入限制Plim和Qlim满足功率圆特性，且参考输入满足：
Pref_oll＝Pset＝Plim；
Qref_oll＝Qset＝Qlim；
ii)当|Ps1|＞|Plim|且|Pall-Ps1|≤|Plim|时，将本换流器的控制模式由电压- 频率下垂控制转换为有功-无功功率控制，设置有功-无功功率控制的参考输入限制Plim和Qlim满足功率圆特性，且参考输入满足：
Pref_oll＝Pset且|Pset|＜|Plim|；
Qref_oll＝Qset且|Qset|＜|Qlim|；
其中Pset为换流器吸收的有功功率设定值，Qset为换流器吸收的无功功率设定值。
进一步的，本换流器的过负荷控制逻辑i)中，当本换流器过负荷并已切换为有功-无功功率控制后，本换流器吸收有功设定值Pset＝Plim，此时若与本换流器交流侧并联的另一台换流器也过负荷，即|Pall|＞2|Plim|，则采取后备方案以保证另一台换流器功率不越限。
进一步的，本换流器的过负荷控制逻辑ii)中，当本换流器过负荷并已切换为有功-无功功率控制后，本换流器吸收有功设定值|Pset|＜|Plim|，此时若与本换流器交流侧并联的另一台换流器也过负荷则：
(1)若|Pall|≤2|Plim|，则本换流器有功过负荷限制参考值Pref_oll调整为：
Pref_oll≥P’set＝Pset+(Pall-Ps1-Plim)且需满足|Pref_oll|≤|Plim|；
(2)若|Pall|＞2|Plim|，则本换流器有功过负荷限制参考值Pref_oll调整到最大值Plim，此后若另一台换流器依然过负荷，则采取后备方案以保证另一台换流器功率不越限。
进一步的，所述后备方案为切除部分风机、投入交流侧耗能装置、投入直流侧耗能装置、闭锁换流器并跳交流进线开关中的一种或多种。
进一步的，当过负荷的本换流器与外部的交换功率已经恢复到正常范围且与本换流器交流侧并联的另一台换流器未过负荷时，采用如下两种处理方式之一：
a)退出本换流器的过负荷限制逻辑，将本换流器控制模式维持在有功-无功功率控制并设置有功过负荷限制参考值Pref_oll小于等于换流器允许交换的最大有功功率为Plim，设置无功过负荷限制参考值Qref_oll小于等于允许交换的最大无功功率为Qlim，即：
|Pref_oll|≤|Plim|；
|Qref_oll|≤|Qlim|；
b)退出本换流器的过负荷限制逻辑，并自动或手动切换本换流器控制模式为电压-频率下垂控制。
进一步的，步骤3)中内环电流控制器采用电流矢量控制。
一种换流器控制装置，所述换流器为两台交流侧并联结构构成的双极系统，其特征在于,所述装置包括：稳定运行控制单元，过负荷判断单元，控制方式切换单元，其中：
稳定运行控制单元，在系统稳定运行时，控制各台换流器均采用电压-频率下垂控制策略；
过负荷判断单元，判断本换流器是否过负荷，是时使能控制方式切换单元；
控制方式切换单元，将过负荷换流器的控制方式由电压-频率下垂控制自动转换为有功-无功功率控制；
所述过负荷判断单元包括有功采集子单元、有功越限判断子单元，其中：
有功采集子单元，采集换流器的交流侧实测吸收有功Ps1，并输出给有功越限判断子单元；
有功越限判断子单元，利用过负荷限制逻辑判断有功Ps1是否越限，如果Ps1越限，则判断该换流器过负荷并进入控制模式切换单元；
所述控制方式切换单元，包括有功无功参考值设置子单元、系统电压相位控制值计算单元，其中：
有功无功参考值设置子单元，当检测到换流器过负荷后，该换流器的有功、无功参考值由过负荷限制逻辑处理得到，过负荷逻辑自动设置有功过负荷限制参考值Pref_oll和无功过负荷限制参考值Qref_oll，作为有功-无功功率控制的指令输入；
系统电压相位控制值计算单元，当检测到换流器过负荷后，该换流器采用的有功-无功功率控制通过对换流器交流侧电压Us_abc锁相，得到内环电流控制的系统电压相位控制值θref。
进一步的，所述有功无功参考值设置子单元还包括最大有功无功功率设置单元、总有功采集单元、参考输入限制单元，其中：
最大有功无功功率设置单元，设置每台换流器允许吸收的最大有功功率为 Plim，允许吸收的最大无功功率为Qlim；
总有功采集单元，采集两台换流器交流侧吸收的总有功Pall，输出给参考输入限制单元；
参考输入限制单元采用参考输入限制单元一或者参考输入限制单元二的结构；
所述参考输入限制单元一，当|Ps1|＞|Plim|且|Pall-Ps1|≤|Plim|时，将本换流器的控制模式由电压-频率下垂控制转换为有功-无功功率控制，设置有功-无功功率控制的参考输入限制Plim和Qlim满足功率圆特性，且参考输入满足：
Pref_oll＝Pset＝Plim；
Qref_oll＝Qset＝Qlim；
所述参考输入限制单元二，当|Ps1|＞|Plim|且|Pall-Ps1|≤|Plim|时，将本换流器的控制模式由电压-频率下垂控制转换为有功-无功功率控制，设置有功-无功功率控制的参考输入限制Plim和Qlim满足功率圆特性，且参考输入满足：
Pref_oll＝Pset且|Pset|＜|Plim|；
Qref_oll＝Qset且|Qset|＜|Qlim|；
其中Pset为换流器吸收的有功功率设定值，Qset为换流器吸收的无功功率设定值。
进一步的，本所述参考输入限制单元一中，当本换流器过负荷并已切换为有功-无功功率控制后，本换流器吸收有功设定值Pset＝Plim，此时若与本换流器交流侧并联的另一台换流器也过负荷，即|Pall|＞2|Plim|，则采取后备方案以保证另一台换流器功率不越限。
进一步的，所述参考输入限制单元二中，当本换流器过负荷并已切换为有功 -无功功率控制后，本换流器吸收有功设定值|Pset|＜|Plim|，此时若与本换流器交流侧并联的另一台换流器也过负荷则：
(1)若|Pall|≤2|Plim|，则本换流器有功过负荷限制参考值Pref_oll调整为：
Pref_oll≥P’set＝Pset+(Pall-Ps1-Plim)且需满足|Pref_oll|≤|Plim|；
(2)若|Pall|＞2|Plim|，则本换流器有功过负荷限制参考值Pref_oll调整到最大值Plim，此后若另一台换流器依然过负荷，则采取后备方案以保证另一台换流器功率不越限。
进一步的，所述装置还包括：
过负荷恢复确定单元，确定是否过负荷的本换流器与外部的交换功率已经恢复到正常范围且与本换流器交流侧并联的另一台换流器未过负荷，是时触发过负荷限制退出逻辑单元；
负荷限制退出逻辑单元采用负荷限制退出逻辑单元一或者负荷限制退出逻辑单元二的结构；
所述负荷限制退出逻辑单元一，退出本换流器的过负荷限制逻辑，将本换流器控制模式维持在有功-无功功率控制并设置有功过负荷限制参考值Pref_oll小于等于换流器允许交换的最大有功功率为Plim，设置无功过负荷限制参考值Qref_oll小于等于允许交换的最大无功功率为Qlim，即：
|Pref_oll|≤|Plim|；
|Qref_oll|≤|Qlim|；
所述负荷限制退出逻辑单元二，退出本换流器的过负荷限制逻辑，并自动或手动切换本换流器控制模式为电压-频率下垂控制。
采用上述方案后，本发明的有益效果为：
(1)本发明所述的一种换流器控制方法保证了在换流器孤岛运行下，发生过负荷时，能快速切换到过负荷逻辑限制换流器交流侧的功率增加，防止孤岛控制的换流器由于功率不可控造成的直流电网电压快速升高，保证换流器及其各类设备的安全稳定运行。
(2)本发明所述的一种换流器控制方法在过负荷的换流器功率恢复到正常范围后，可退出过负荷逻辑，此后可以灵活选择本换流器的控制模式继续工作在有功-无功功率控制，也可以切换回电压-频率下垂控制，且各种控制模式均能保证过负荷恢复后的孤岛系统稳定运行。
(3)本发明所述的一种换流器控制方法控制思路简单，更适合于工程应用，对新能源孤岛或无源等弱系统接入直流电网具有重要的指导意义。
附图说明
图1为真双极拓扑结构示意图；
图2为接入新能源孤岛风电场的双极柔性直流输电系统拓扑；
图3为孤岛换流器过负荷控制逻辑方框图；
图4为一种换流器控制系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方法做详细说明：本实施方法在以本发明技术方案为前提的条件下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于以下实施例。
本发明为一种换流器控制方法，换流器是两台交流侧并联结构，具体拓扑如图1，每台换流器构成换流器的一极，两台换流器构成双极柔性直流系统。如图 2所示的孤岛运行实施例中，两台换流器交流母线侧和新能源孤岛风电场相连，为保证新能源孤岛稳定运行，双极柔性直流系统中每极换流器均采用电压-频率下垂控制并向新能源孤岛风电场供给稳定的交流电压幅值和频率。
图2中的双极柔性直流输电系统中各换流器均吸收风电场提供的有功功率，将两台换流器命名为换流器1和换流器2。本实施例中以换流器从交流侧吸收功率为正，且功率值用标幺量显示，标幺量的基准值为单台换流器的额定容量，设置换流器交流侧吸收有功的限制值为Plim。稳定运行期间换流器1交流侧实测吸收有功Ps1＜Plim，换流器2交流侧实测吸收有功Ps2＜Plim。
若风电场不断增加出力并导致换流器1首先过负荷，则换流器1的控制方式如图3所示的过负荷控制方框图：换流器1的控制模式(control mode)由电压- 频率下垂控制自动切换为有功-无功功率控制，换流器2依然保持电压-频率下垂控制不变。此时换流器1交流侧可以吸收的最大有功功率Plim为换流器1的额定容量，即Plim＝1pu，根据功率圆图计算出有功为Plim时允许交换的最大无功功率为Qlim。设置换流器1的有功过负荷限制参考值为Pref_oll1＝Pset1＝0.5pu＜Plim，无功过负荷限制参考值为Qref_oll1＝Qset1＝0pu，则换流器1实测交流侧吸收有功功率最终稳定在Ps1＝0.5pu。此时换流器2依然维持电压-频率下垂控制，换流器1过负荷且过负荷逻辑执行后，继续考虑换流器2工作于下述三种工况并分别介绍本实施例中过负荷逻辑控制方式：
(1)交流侧吸收的总有功Pall＝1.5pu≤2pu
此时换流器2吸收有功功率为1pu且未过负荷，换流器1可退出过负荷逻辑，且其控制模式可由有功-无功功率控制转换为电压-频率下垂控制。
(2)换流器2过负荷且交流侧吸收的总有功Pall＝1.9pu≤2pu
此时换流器2吸收有功功率为1.4pu且过负荷，换流器1保持过负荷逻辑，即保持有功-无功功率控制并调整换流器1的有功过负荷限制参考值为 Pref_oll1＝Pset1+(Pall-Ps1-Plim)＝0.5+(1.9-0.5-1)＝0.9pu＜Plim，换流器2吸收的有功功率降低到1pu。待两台换流器稳定后，换流器1交流侧实测吸收有功 Ps1＝0.9pu，换流器2交流侧实测吸收有功Ps2＝1pu。此时换流器1可退出过负荷逻辑，且换流器1的控制模式可由有功-无功功率控制转换为电压-频率下垂控制。
(3)换流器2过负荷且交流侧吸收的总有功Pall＝2.1pu＞2pu
此时换流器2吸收有功功率为1.6pu且过负荷，换流器1保持过负荷逻辑，即保持有功-无功功率控制并调整换流器1的有功过负荷限制参考值 Pref_oll1＝Plim＝1pu，调整后换流器2吸收的有功功率可降低到1.1pu，期间若风机同时减小出力，换流器2交流侧吸收的有功功率Ps2恢复正常功率范围并保持稳定，则换流器1可退出过负荷逻辑，且换流器1的控制模式可由有功-无功功率控制转换为电压-频率下垂控制，否则需投入交流侧耗能装置后切除部分风机，以使换流器交流侧吸收的总有功Pall降低到2pu以下。
结合上述实施例的具体控制方法，设计得到换流器1的控制系统结构如图 4，本系统由稳定运行控制单元，过负荷判断单元，控制方式切换单元，过负荷恢复确定单元构成。稳态运行控制单元实现各台换流器稳态运行的电压-频率下垂控制策略，过负荷判断单元检测换流器是否过负荷，并集成了有功采集子单元和有功越限判断子单元，有功采集子单元采集换流器1交流侧实测吸收有功Ps1，有功越限判断子单元检测到Ps1＞Plim后，判断换流器1过负荷，进入控制方式切换逻辑单元。控制方式切换逻辑单元由有功无功参考值设置子单元和系统电压相位控制计算子单元构成，完成换流器1由电压-频率下垂控制策略向有功-无功控制策略的转换。本实施例中有功无功参考值设置子单元通过参考输入限制子单元二的处理得到有功-无功控制策略的有功无功参考值Pref_oll1＝Pset1＝0.5pu＜Plim，无功过负荷限制参考值为Qref_oll1＝Qset1＝0pu，则换流器1实测交流侧吸收有功功率最终稳定在Ps1＝0.5pu。此时换流器2依然维持电压-频率下垂控制，换流器1 过负荷且过负荷逻辑执行后，总有功采集子单元检测到交流侧吸收的总有功Pall＝1.9pu，此时若参考输入限制单元检测到换流器2吸收有的功功率过负荷，这里假定换流器2吸收有功1.4pu，则换流器1保持过负荷逻辑，参考输入限制子单元调整换流器1的有功过负荷限制参考值为Pref_oll1＝Pset1+(Pall-Ps1-Plim)＝0.5+(1.9-0.5-1)＝0.9pu＜Plim，换流器2吸收的有功功率降低到 1pu。待两台换流器稳定后，换流器1交流侧实测吸收有功Ps1＝0.9pu，换流器2 交流侧实测吸收有功Ps2＝1pu。换流器1控制系统进入过负荷恢复确定子单元，并执行过负荷限制退出逻辑单元二，将换流器1的控制模式由有功-无功功率控制转换为电压-频率下垂控制。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (12)

1.一种换流器控制方法，所述换流器为两台交流侧并联结构构成的双极系统，其特征在于：当系统稳定运行时，各台换流器均采用电压-频率下垂控制策略，当其中一台换流器首先过负荷时，则该换流器控制方式由电压-频率下垂控制自动转换为有功-无功功率控制，实现对过负荷的限制功能，该控制方法的步骤如下：
1)采集换流器的交流侧实测吸收有功Ps1，并利用过负荷限制逻辑判断有功Ps1是否越限，如果Ps1越限，则判断该换流器过负荷并进入控制模式切换逻辑，控制模式切换逻辑将本换流器控制模式由电压-频率下垂控制调整为有功-无功功率控制；
2)当检测到换流器过负荷后，该换流器的有功、无功参考值由过负荷限制逻辑处理得到，过负荷逻辑自动设置有功过负荷限制参考值Pref_oll和无功过负荷限制参考值Qref_oll，作为有功-无功功率控制的指令输入；
3)当检测到换流器过负荷后，该换流器采用的有功-无功功率控制通过对换流器交流侧电压Us_abc锁相，得到内环电流控制的系统电压相位控制值θref。
2.如权利要求1所述的一种换流器控制方法，其特征在于：所述步骤2)中设置每台换流器允许吸收的最大有功功率为Plim，允许吸收的最大无功功率为Qlim；过负荷逻辑采集两台换流器交流侧吸收的总有功Pall，采集本换流器交流侧吸收的有功功率Ps1；过负荷逻辑采用如下两种控制逻辑之一：
i)当|Ps1|＞|Plim|且|Pall-Ps1|≤|Plim|时，将本换流器的控制模式由电压-频率下垂控制转换为有功-无功功率控制，设置有功-无功功率控制的参考输入限制Plim和Qlim满足功率圆特性，且参考输入满足：
Pref_oll＝Pset＝Plim；
Qref_oll＝Qset＝Qlim；
ii)当|Ps1|＞|Plim|且|Pall-Ps1|≤|Plim|时，将本换流器的控制模式由电压-频率下垂控制转换为有功-无功功率控制，设置有功-无功功率控制的参考输入限制Plim和Qlim满足功率圆特性，且参考输入满足：
Pref_oll＝Pset且|Pset|＜|Plim|；
Qref_oll＝Qset且|Qset|＜|Qlim|；
其中Pset为换流器吸收的有功功率设定值，Qset为换流器吸收的无功功率设定值。
3.如权利要求2所述的一种换流器控制方法，其特征在于：本换流器的过负荷控制逻辑i)中，当本换流器过负荷并已切换为有功-无功功率控制后，本换流器吸收有功设定值Pset＝Plim，此时若与本换流器交流侧并联的另一台换流器也过负荷，即|Pall|＞2|Plim|，则采取后备方案以保证另一台换流器功率不越限。
4.如权利要求2所述的一种换流器控制方法，其特征在于：本换流器的过负荷控制逻辑ii)中，当本换流器过负荷并已切换为有功-无功功率控制后，本换流器吸收有功设定值|Pset|＜|Plim|，此时若与本换流器交流侧并联的另一台换流器也过负荷则：
(1)若|Pall|≤2|Plim|，则本换流器有功过负荷限制参考值Pref_oll调整为：
Pref_oll≥P’set＝Pset+(Pall-Ps1-Plim)且需满足|Pref_oll|≤|Plim|；
(2)若|Pall|＞2|Plim|，则本换流器有功过负荷限制参考值Pref_oll调整到最大值Plim，此后若另一台换流器依然过负荷，则采取后备方案以保证另一台换流器功率不越限。
5.如权利要求3或4所述的一种换流器控制方法，其特征在于：所述后备方案为切除部分风机、投入交流侧耗能装置、投入直流侧耗能装置、闭锁换流器并跳交流进线开关中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的一种换流器控制方法，其特征在于：当过负荷的本换流器与外部的交换功率已经恢复到正常范围且与本换流器交流侧并联的另一台换流器未过负荷时，采用如下两种处理方式之一：
a)退出本换流器的过负荷限制逻辑，将本换流器控制模式维持在有功-无功功率控制并设置有功过负荷限制参考值Pref_oll小于等于换流器允许交换的最大有功功率为Plim，设置无功过负荷限制参考值Qref_oll小于等于允许交换的最大无功功率为Qlim，即：
|Pref_oll|≤|Plim|；
|Qref_oll|≤|Qlim|；
b)退出本换流器的过负荷限制逻辑，并自动或手动切换本换流器控制模式为电压-频率下垂控制。
7.如权利要求1所述的一种换流器控制方法，其特征在于：步骤3)中内环电流控制器采用电流矢量控制。
8.一种换流器控制装置，所述换流器为两台交流侧并联结构构成的双极系统，其特征在于,所述装置包括：稳定运行控制单元，过负荷判断单元，控制方式切换单元，其中：
稳定运行控制单元，在系统稳定运行时，控制各台换流器均采用电压-频率下垂控制策略；
过负荷判断单元，判断本换流器是否过负荷，是时使能控制方式切换单元；
控制方式切换单元，将过负荷换流器的控制方式由电压-频率下垂控制自动转换为有功-无功功率控制；
所述过负荷判断单元包括有功采集子单元、有功越限判断子单元，其中：
有功采集子单元，采集换流器的交流侧实测吸收有功Ps1，并输出给有功越限判断子单元；
有功越限判断子单元，利用过负荷限制逻辑判断有功Ps1是否越限，如果Ps1越限，则判断该换流器过负荷并进入控制模式切换单元；
所述控制方式切换单元，包括有功无功参考值设置子单元、系统电压相位控制值计算单元，其中：
有功无功参考值设置子单元，当检测到换流器过负荷后，该换流器的有功、无功参考值由过负荷限制逻辑处理得到，过负荷逻辑自动设置有功过负荷限制参考值Pref_oll和无功过负荷限制参考值Qref_oll，作为有功-无功功率控制的指令输入；
系统电压相位控制值计算单元，当检测到换流器过负荷后，该换流器采用的有功-无功功率控制通过对换流器交流侧电压Us_abc锁相，得到内环电流控制的系统电压相位控制值θref。
9.如权利要求8所述的一种换流器控制装置，其特征在于：所述有功无功参考值设置子单元还包括最大有功无功功率设置单元、总有功采集单元、参考输入限制单元，其中：
最大有功无功功率设置单元，设置每台换流器允许吸收的最大有功功率为Plim，允许吸收的最大无功功率为Qlim；
总有功采集单元，采集两台换流器交流侧吸收的总有功Pall，输出给参考输入限制单元；
参考输入限制单元采用参考输入限制单元一或者参考输入限制单元二的结构；
所述参考输入限制单元一，当|Ps1|＞|Plim|且|Pall-Ps1|≤|Plim|时，将本换流器的控制模式由电压-频率下垂控制转换为有功-无功功率控制，设置有功-无功功率控制的参考输入限制Plim和Qlim满足功率圆特性，且参考输入满足：
Pref_oll＝Pset＝Plim；
Qref_oll＝Qset＝Qlim；
所述参考输入限制单元二，当|Ps1|＞|Plim|且|Pall-Ps1|≤|Plim|时，将本换流器的控制模式由电压-频率下垂控制转换为有功-无功功率控制，设置有功-无功功率控制的参考输入限制Plim和Qlim满足功率圆特性，且参考输入满足：
Pref_oll＝Pset且|Pset|＜|Plim|；
Qref_oll＝Qset且|Qset|＜|Qlim|；
其中Pset为换流器吸收的有功功率设定值，Qset为换流器吸收的无功功率设定值。
10.如权利要求9所述的一种换流器控制装置，其特征在于：本所述参考输入限制单元一中，当本换流器过负荷并已切换为有功-无功功率控制后，本换流器吸收有功设定值Pset＝Plim，此时若与本换流器交流侧并联的另一台换流器也过负荷，即|Pall|＞2|Plim|，则采取后备方案以保证另一台换流器功率不越限。
11.如权利要求9所述的一种换流器控制装置，其特征在于：所述参考输入限制单元二中，当本换流器过负荷并已切换为有功-无功功率控制后，本换流器吸收有功设定值|Pset|＜|Plim|，此时若与本换流器交流侧并联的另一台换流器也过负荷则：
(1)若|Pall|≤2|Plim|，则本换流器有功过负荷限制参考值Pref_oll调整为：
Pref_oll≥P’set＝Pset+(Pall-Ps1-Plim)且需满足|Pref_oll|≤|Plim|；
(2)若|Pall|＞2|Plim|，则本换流器有功过负荷限制参考值Pref_oll调整到最大值Plim，此后若另一台换流器依然过负荷，则采取后备方案以保证另一台换流器功率不越限。
12.如权利要求8所述的一种换流器控制装置，其特征在于，所述装置还包括
过负荷恢复确定单元，确定是否过负荷的本换流器与外部的交换功率已经恢复到正常范围且与本换流器交流侧并联的另一台换流器未过负荷，是时触发过负荷限制退出逻辑单元；
负荷限制退出逻辑单元采用负荷限制退出逻辑单元一或者负荷限制退出逻辑单元二的结构；
所述负荷限制退出逻辑单元一，退出本换流器的过负荷限制逻辑，将本换流器控制模式维持在有功-无功功率控制并设置有功过负荷限制参考值Pref_oll小于等于换流器允许交换的最大有功功率为Plim，设置无功过负荷限制参考值Qref_oll小于等于允许交换的最大无功功率为Qlim，即：
|Pref_oll|≤|Plim|；
|Qref_oll|≤|Qlim|；
所述负荷限制退出逻辑单元二，退出本换流器的过负荷限制逻辑，并自动或手动切换本换流器控制模式为电压-频率下垂控制。
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