CN110445119B - 一种多直流协同稳定控制方法、装置和设备 - Google Patents

一种多直流协同稳定控制方法、装置和设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多直流协同稳定控制方法，包括获取故障直流稳控系统的损失功率和配套电厂运行总功率；根据所述故障直流稳控系统的损失功率，计算需切机功率；判断所述配套电厂运行总功率是否大于或等于所述需切机功率；若是，则根据预设切除顺序将所述故障直流稳控系统对应的第一切机矩阵中的运行发电机进行切除；若否，则根据所述预设切除顺序将第二切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率。本发明还公开了一种多直流协同稳定控制装置和设备。通过对可切除发电机进行整体协同控制，有效解决了在多直流稳控系统中出现直流闭锁故障而可切量不足的问题，提高多直流异步互联电网的稳定性。

Description

一种多直流协同稳定控制方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及多直流异步互联电网领域，尤其涉及一种多直流协同稳定控制方法、装置和设备。
背景技术
随着电力电子技术和直流输电技术的快速发展，电网已呈现交直流混联并列输电格局。在多直流异步互联电网中，交流电网稳定控制系统根据交流线路故障后的系统失稳情况进行切机切负荷，而直流输电稳定控制系统则针对直流输电闭锁后送端电网的高频问题，来切除闭锁直流的配套电源。这使得交流稳定控制系统与各个直流稳定控制系统在备切电源上存在重叠，即同一机组可能同时接收由不同控制系统发来的切除命令，导致直流稳定控制系统存在机组可切除量不足的问题。
在现有技术中，当两个直流稳控系统切除机组的控制措施存在重叠，导致可切除量不足的情况下，一般是将其中一个直流稳控系统设置为协调控制主站，负责协调两大直流稳控系统的可切机组，使两大直流稳控系统之间进行信息交互。当另一个直流稳控系统需要切机时，将切机信息同步给协调控制主站，从而进行补切机组，实现协调两套直流稳控系统可切除量不足的问题。
然而，现有技术仅为两个直流稳控系统中发生闭锁故障，出现备切机组控制措施重叠，导致可切量不足的问题提供了解决方法。而在多直流稳控系统的异步互联电网中，当出现直流稳控系统存在控制措施重叠，可切量不足问题时，若采用现有技术的方案，将多个直流稳控系统之间两两进行交互协调控制，势必造成多个直流稳控系统之间交互复杂，难以完成切除需切机量的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种多直流协同稳定控制方法、装置和设备，通过对可切除发电机进行整体协同控制，有效解决了在多直流稳控系统中出现直流闭锁故障而可切量不足的问题，提高多直流异步互联电网的稳定性。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种多直流协同稳定控制方法，包括步骤：
获取故障直流稳控系统的损失功率和配套电厂运行总功率；其中，所述故障直流稳控系统为发生直流闭锁故障的直流稳控系统，所述配套电厂运行总功率为所述故障直流稳控系统配套的发电厂中运行发电机的总功率；
根据所述故障直流稳控系统的损失功率，计算需切机功率；
判断所述配套电厂运行总功率是否大于或等于所述需切机功率；
若是，则根据预设切除顺序将所述故障直流稳控系统对应的第一切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第一切机矩阵包含对应的直流稳控系统内的运行发电机的编号；
若否，则根据所述预设切除顺序将第二切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第二切机矩阵包含所有直流稳控系统内的运行发电机的编号。
作为上述方案的改进，在所述获取故障直流稳控系统的损失功率和配套电厂运行总功率之前，还包括步骤：构建第一切机矩阵；
所述构建第一切机矩阵具体包括步骤：
采集所有发电厂的发电机信息；其中，所述发电机信息包括所述发电厂内的运行发电机的编号、运行发电机的功率；
根据所述发电机信息，得到每一所述发电厂对应的有效切机序列；其中，所述有效切机序列由所述发电厂内运行发电机的编号按照从小到大的顺序排列组成；
将同一所述直流稳控系统包含的每一所述有效切机序列中排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第一目标序列；其中，所述第一目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列；
将每一所述第一目标序列作为所述第一切机矩阵的每一纵列，从而得到各个所述直流稳控系统对应的第一切机矩阵；其中，所述第一切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第一目标序列中运行发电机的排列序号相同。
作为上述方案的改进，在所述构建第一切机矩阵之后，还包括步骤：构建第二切机矩阵；
所述构建第二切机矩阵具体包括步骤：
将所有所述有效切机序列中排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第二目标序列；其中，所述第二目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列；
将每一所述第二目标序列作为所述第二切机矩阵的每一纵列，从而得到所述第二切机矩阵；其中，所述第二切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第二目标序列中运行发电机的排列序号相同。
作为上述方案的改进，所述需切机功率与所述故障直流稳控系统的损失功率呈正相关关系。
作为上述方案的改进，所述需切机功率与所述故障直流稳控系统的损失功率，满足公式：
D(n)＝(K-1)×ΔP(n)；
其中，D(n)为所述故障直流稳控系统的所述需切机功率；K为切机系数，K≥1,且K为常数；ΔP(n)表示所述故障直流稳控系统的损失功率；n表示所述故障直流稳控系统的编号，n≥1。
作为上述方案的改进，所述预设切除顺序为基于矩阵中每一纵列的所述排列序号从小到大的顺序，依次切除每一所述纵列中依次排列的运行发电机；其中，所述矩阵为所述第一切机矩阵或所述第二切机矩阵。
本发明实施例还提供了一种多直流协同稳定控制装置，包括获取模块、计算模块、判断模块和切机模块；其中，
所述获取模块，用于获取故障直流稳控系统的损失功率和配套电厂运行总功率；其中，所述故障直流稳控系统为发生直流闭锁故障的直流稳控系统，所述配套电厂运行总功率为所述故障直流稳控系统配套的发电厂中运行发电机的总功率；
所述计算模块，用于根据所述故障直流稳控系统的损失功率，计算需切机功率；
所述判断模块，用于判断所述配套电厂运行总功率是否大于或等于所述需切机功率；
所述切机模块，用于根据预设切除顺序将所述故障直流稳控系统对应的第一切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第一切机矩阵包含对应的直流稳控系统内的运行发电机的编号；
或，用于根据所述预设切除顺序将第二切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第二切机矩阵包含所有直流稳控系统内的运行发电机的编号。
作为上述方案的改进，还包括矩阵构建模块；
所述获取模块，还用于采集所有发电厂的发电机信息；其中，所述发电机信息包括所述发电厂内的运行发电机的编号、运行发电机的功率；
所述计算模块，还用于根据所述发电机信息，得到每一所述发电厂对应的有效切机序列；其中，所述有效切机序列由所述发电厂内运行发电机的编号按照从小到大的顺序排列组成；
所述矩阵构建模块，用于将各个所述直流稳控系统包含的每一所述有效切机序列中排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第一目标序列；其中，所述第一目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列；
将每一所述第一目标序列作为所述第一切机矩阵的每一纵列，从而得到各个所述直流稳控系统对应的第一切机矩阵；其中，所述第一切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第一目标序列中运行发电机的排列序号相同。
作为上述方案的改进，所述矩阵构建模块，还用于将所有所述有效切机序列中排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第二目标序列；其中，所述第二目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列；
将每一所述第二目标序列作为所述第二切机矩阵的每一纵列，从而得到所述第二切机矩阵；其中，所述第二切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第二目标序列中运行发电机的排列序号相同。
本发明实施例还提供了一种多直流协同稳定控制设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的多直流协同稳定控制方法。
与现有技术相比，本发明公开的一种多直流协同稳定控制方法、装置和设备，通过构建第二切机矩阵和各个直流稳控系统对应的第一切机矩阵，当多直流稳控系统中出现闭锁故障时，若发生闭锁故障的直流稳控系统内运行发电机的总功率大于或等于该系统的需切机功率，则根据该系统对应的第一切机矩阵，对该系统内的运行发电机按一定顺序进行切除；若发生闭锁故障的直流稳控系统内运行发电机的总功率小于该系统的需切机功率，则根据第二切机矩阵，对所有运行发电机按一定顺序进行切除，直至累计切机功率达到该系统的需切机功率。通过对可切除发电机，也即运行发电机进行整体协同控制，避免在切除发电机时出现切机措施重叠的问题，有效解决了在多直流稳控系统中出现直流闭锁故障而可切量不足的问题，提高了多直流异步互联电网的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种多直流协同稳定控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例一提供的一种多直流协同稳定控制方法中第一矩阵的构建方法的流程示意图；
图3是本发明实施例一提供的一种多直流协同稳定控制方法中第二矩阵的构建方法的流程示意图；
图4是本发明实施例一提供的一种多直流稳控系统异步互联电网的示意图；
图5是本发明实施例二提供的一种多直流协同稳定控制装置的结构示意图；
图6是本发明实施例三提供的一种多直流协同稳定控制设备的结构示意图。
具体实施方式
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作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。
实施例一
参见图1，是本发明实施例一提供的一种多直流协同稳定控制方法的流程示意图。本发明实施例一提供的一种多直流协同稳定控制方法按照步骤S11至S15执行。
S11、获取故障直流稳控系统的损失功率和配套电厂运行总功率；其中，所述故障直流稳控系统为发生直流闭锁故障的直流稳控系统，所述配套电厂运行总功率为所述故障直流稳控系统配套的发电厂中运行发电机的总功率。
在多直流稳控系统的异步互联电网中，每一直流稳控系统线路设置有相应的一个或多个发电厂作为配套电源，每一发电厂内设置有若干个发电机。具体地，可以是通过检测多直流稳控系统的工作状态，判断是否存在发生直流闭锁故障的直流稳控系统。若存在，将发生直流闭锁故障的直流稳控系统作为故障直流稳控系统，获取所述故障直流稳控系统的损失功率，并计算出该系统内各个发电厂中的各个运行发电机的功率之和，作为配套电厂运行总功率。
可以理解地，也可以是通过接收其他后台设备传输来的发生直流闭锁故障的直流稳控系统的信息文件，根据所述信息文件获取该系统的损失功率和系统内发电厂中各个运行发电机的功率之和，均不影响本发明申请取得的有益效果。
S12、根据所述故障直流稳控系统的损失功率，计算需切机功率。
根据预设的直流稳控系统发生直流闭锁故障时的损失功率与需切机功率的关系式，将所述故障直流稳控系统的损失功率代入关系式，计算得到所述故障直流稳控系统的需切机功率。
作为优选，所述需切机功率与所述故障直流稳控系统的损失功率呈正相关关系。
作为优选，所述需切机功率与所述故障直流稳控系统的损失功率，满足公式：
D(n)＝(K-1)×ΔP(n)；
其中，D(n)为所述故障直流稳控系统的所述需切机功率；K为切机系数，K≥1,且K为常数；ΔP(n)表示所述故障直流稳控系统的损失功率；n表示所述故障直流稳控系统的编号，n≥1。
具体地，当异步互联电网的多直流稳控系统中，存在不同的直流稳控系统发生闭锁故障时，可以通过上式分别计算出不同直流稳控系统的需切机功率。例如当n＝1时，表示编号为1的直流稳控系统发生了闭锁故障，则D(1)为所述编号为1的直流稳控系统的需切机功率；当n＝2时，表示编号为2的直流稳控系统发生了闭锁故障，则D(2)为所述编号为2的直流稳控系统的需切机功率；两个需切机功率之间的计算互不干扰。切机系数K为大于1的常数，可以根据实际情况进行设定和调整，在此不做具体限定。在不同的直流稳控系统发生闭锁故障时，其对应的切机系数K可以是相同的，也可以是不同的。
S13、判断所述配套电厂运行总功率是否大于或等于所述需切机功率。
S14、若所述配套电厂运行总功率大于或等于所述需切机功率，则根据预设切除顺序将所述故障直流稳控系统对应的第一切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第一切机矩阵包含对应的直流稳控系统内的运行发电机的编号。
判断所述故障直流稳控系统配套发电厂中各个运行发电机的总功率，即所述配套电厂运行总功率与所述需切机功率的大小关系。当所述配套电厂运行总功率大于或等于所述需切机功率时，说明所述故障直流稳控系统的直流配套电源功率总额充足，只对该故障直流稳控系统内的运行发电机进行切除，无需切除其他直流稳控系统的运行发电机，也能达到需切机功率。
通过预先构建所述故障直流稳控系统对应的第一切机矩阵，将所述故障直流稳控系统对应的各个发电厂中的运行发电机的编号，按照一定的排列顺序，放入所述第一切机矩阵中。根据一定的切机顺序，将所述第一切机矩阵中运行发电机的编号对应的运行发电机进行依次切除。直到判定累计切除运行发电机的功率达到所述需切机功率，则停止切机工作。
S15、若所述配套电厂运行总功率小于所述需切机功率，则根据所述预设切除顺序将第二切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第二切机矩阵包含所有直流稳控系统内的运行发电机的编号。
当所述配套电厂运行总功率小于所述需切机功率时，说明所述故障直流稳控系统的直流配套电源功率总额不足，需配合切除其他直流稳控系统的运行发电机，才能达到需切机功率。
则通过预先构建一个第二切机矩阵，将异步互联电网的所有发电厂中的运行发电机的编号，按照一定的排列顺序，放入所述第一切机矩阵中。根据一定的切机顺序，将所述第二切机矩阵中运行发电机的编号对应的运行发电机进行依次切除，直到判定累计切除运行发电机的功率达到所述需切机功率，则停止切机工作。将所有发电机的编号依次排列在所述第二切机矩阵中，可以避免在对发电机发送切除命令时，切除措施重叠而使累计切机量不足的问题。
可以理解地，可以通过按照运行发电机的功率从大到小排列或从小到大排列的顺序，将所述运行发电机的编号放入所述第一切机矩阵或第二切机矩阵，从而完成对相应的矩阵内发电机的依次切除；也可以通过按照运行发电机的编号大小的顺序，将所述运行发电机的编号放入所述第一切机矩阵或第二切机矩阵，均不影响本发明申请取得的有益效果。
作为优选，参见图2，是本发明实施例一提供的一种多直流协同稳定控制方法中第一矩阵的构建方法的流程示意图。在步骤S11之前，还包括步骤：构建第一切机矩阵。
所述构建第一切机矩阵，具体通过步骤S21至S24执行：
S21、采集所有发电厂的发电机信息；其中，所述发电机信息包括所述发电厂内的运行发电机的编号、运行发电机的功率。
S22、根据所述发电机信息，得到每一所述发电厂对应的有效切机序列；其中，所述有效切机序列由所述发电厂内运行发电机的编号按照从小到大的顺序排列组成。
具体地，将发电厂内的所有正在运行的发电机的编号，按照从大到小的顺序进行排列，将排列完成的序列作为该发电厂的有效切机序列，以此得到若干个不同的直流稳控系统内不同发电厂对应的有效切机序列。在进行切机工作时，对于同一发电厂内的发电机，其被切除顺序需遵从该发电厂的有效切机序列的顺序。
S23、将同一所述直流稳控系统包含的每一所述有效切机序列中排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第一目标序列；其中，所述第一目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列。
具体地，对于同一个直流稳控系统，将其包含的若干个有效切机序列中排列序号相同的运行发电机编号划分为一组，且每一组中运行发电机编号按其对应的发电机的运行功率从小到大排列，作为第一目标序列。
S24、将每一所述第一目标序列作为所述第一切机矩阵的每一纵列，从而得到各个所述直流稳控系统对应的第一切机矩阵；其中，所述第一切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第一目标序列中运行发电机的排列序号相同。
将每一所述第一目标序列按其排列序号从小到大的顺序，依次作为所述第一切机矩阵的每一纵列，从而得到与每一直流稳控系统对应的若干个第一切机矩阵。
作为举例，以Mk表示编号为k的直流稳控系统对应的第一切机矩阵，其中，k≥1。假设在编号为1的直流稳控系统中，包括了A、B和C三个发电厂，A发电厂中正在运行的发电机编号为A1、A2和A3，运行功率分别为100MW、300MW和250MW；B发电厂中正在运行的发电机编号为B2、B4和B5，运行功率分别为200MW、350MW和200MW；C发电厂中正在运行的发电机编号为C2和C3，运行功率分别为300MW和200MW。则，三个发电厂对应的有效切机序列为：
A发电厂：[A1(100),A2(300),A3(250)]；
B发电厂：[B2(200),B4(350),B5(200)]；
C发电厂：[C2(300),C3(200)]；
则在这三个有效切机序列中，运行发电机编号的排列序号同为1的有A1(100)、B2(200)和C2(300)，按照运行功率从小到大排列，则序号为1的第一目标序列为[A1,B2,C2]；运行发电机编号的排序序号同为2的有A2(300)、B4(350)和C3(200),按照运行功率从小到大排列，则序号为2的第一目标序列为[C3,A2,B4]；运行发电机编号的排列序号同为3的有A3(250)和B5(200)，按照运行功率从小到大排列，则序号为3的第一目标序列为[B5,A3]。
则所述编号为1的直流稳控系统对应的第一切机矩阵，为：
Figure BDA0002137241710000101
可以理解地，以上的数值和场景仅作为举例，各个直流稳控系统对应的第一切机矩阵的构建按照实际发电厂的个数，发电厂内运行发电机的个数和运行发电机的功率的不同而发生改变。
作为优选，参见图3，是本发明实施例一提供的一种多直流协同稳定控制方法中第二矩阵的构建方法的流程示意图。在步骤S24之后，还包括步骤：构建第二切机矩阵。
所述构建第二切机矩阵，具体通过步骤S25至S26执行：
S25、将所有所述有效切机序列中的排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第二目标序列；其中，所述第二目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列。
S26、将每一所述第二目标序列作为所述第二切机矩阵的每一纵列，从而得到所述第二切机矩阵；其中，所述第二切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第二目标序列中运行发电机的排列序号相同。
所述第二切机矩阵的构建方法与所述第一切机矩阵的构建方法相似，在此不再赘述。需要说明的是，所述第二切机矩阵包含了所有直流稳控系统的发电厂内，所有正在运行的发电机的编号。
进一步的，在将所述第一切机矩阵或第二切机矩阵内运行发电机的编号对应的运行发电机进行切除时，所述预设切除顺序为基于矩阵中每一纵列的所述排列序号从小到大的顺序，依次切除每一所述纵列中依次排列的运行发电机；其中，所述矩阵为所述第一切机矩阵或所述第二切机矩阵。
具体地，将矩阵中的后一纵列与前一纵列首尾相连，组成切机向量。按照所述切机向量中运行发电机编号的排列顺序，依次对相应的运行发电机进行切除。
作为举例，假设编号为1的直流稳控系统对应的第一切机矩阵为：
Figure BDA0002137241710000111
则根据所述需切机功率，M1矩阵内运行发电机的切除顺序为：A1、B2、C2、C3、A2、B4、B5、A3。
参见图4，是本发明实施例一提供的一种多直流稳控系统异步互联电网的示意图。
作为举例，在多直流稳控系统异步互联电网中，三条直流线路L1、L2和L3异步相连。其中直流线路L1有A、B两电厂作为配套电源，直流线路L2有C电厂作为配套电源，直流线路L3有D、E两电厂作为配套电源。并且，A电厂有5台发电机，分别记为A1、A2…A5；B电厂有4台发电机，分别记为B1、B2、B3、B4；C电厂有5台发电机，分别记为C1、C2…C5；D电厂有3台发电机，分别记为D1、D2、D3；E电厂有5台发电机，分别记为E1、E2…E5。
在某种运行方式下，三个直流稳控系统的功率，及各个发电厂的开机方式如下所示：
L1直流稳控系统的功率为800MW，L2直流稳控系统的功率为1500MW，L3直流稳控系统的功率为1200MW。
A发电厂：A1(0MW),A2(0MW),A3(0MW),A4(300MW),A5(100MW)
B发电厂：B1(100MW)，B2(300MW)，B3(0MW)，B4(0MW)
C发电厂：C1(0MW)，C2(0MW)，C3(400MW)，C4(0MW)，C5(0MW)
D发电厂：D1(0MW)，D2(225MW)，D3(0MW)，
E发电厂：E1(105MW)，E2(250MW)，E3(0MW)，E4(0MW)，E5(250MW)
假设此时直流稳控系统L2发生双极闭锁故障，则直流稳控系统L2的损失功率ΔP(2)为1500MW功率。
假设切机系数K设置为1.2时，计算得到L2直流稳控系统对应的需切机功率D(2)为(1.2-1)×1500＝300MW。而直流稳控系统L2的配套电厂为C电厂，仅编号为C3的发电机运行，即配套电厂运行总功率为400MW。由于配套电厂运行总功率大于需切机功率，则需根据L2直流稳控系统对应的第一切机矩阵进行运行发电机的切除，L2直流稳控系统对应的第一切机矩阵M2表示如下：
M2：[C3]
则切除运行发电机C3即可满足需切机量300MW，不需要其他运行发电机进行配合。
假设切机系数K设置为1.8，计算得到L2直流稳控系统对应的需切机功率需切机功率D(2)为(1.8-1)×1500＝1200MW，目标运行功率仍为400MW，即目标运行功率小于需切机功率，此时需要根据第二切机矩阵T进行运行发电机的切除。根据第二切机矩阵的构建方法，第二切机矩阵T的表达如下：
Figure BDA0002137241710000131
为了满足1200MW的需切机功率，根据预设切除顺序，依次切除发电机B1，E1，D2，A4，C3，A5，此时累计切除功率为1230MW，大于所述需切机功率，则切机任务完成，停止切机。
需要说明的是，当多直流稳控系统异步互联电网中，存在两个或两个以上的直流稳控系统发生闭锁故障时，各个直流稳控系统之间的切机命令互不干扰和重叠。也即，先对其中一个发生闭锁故障的直流稳控系统进行需切机功率的计算以及相应矩阵的构建，并执行切机任务，直到累计切除功率达到该直流稳控系统的损失功率；此时，已切除的运行发电机功率为0，即发电机不运行，更新所述发电厂的发电机信息，再对下一个发生闭锁故障的直流稳控系统进行需切机功率的计算以及相应矩阵的构建，执行切机任务。
可以理解地，以上的数值和场景仅作为举例，根据实时情况确定多直流稳控系统异步互联电网中发生闭锁故障的直流稳控系统，从而进行相应损失功率和需切机功率的计算，且各个直流稳控系统对应的第一切机矩阵，及第二切机矩阵的构建按照实际发电厂的个数、发电厂内运行发电机的个数和运行发电机的功率的不同而发生改变。
本发明实施例提供了一种多直流协同稳定控制方法，通过构建第二切机矩阵和各个直流稳控系统对应的第一切机矩阵，当多直流稳控系统中出现闭锁故障时，若发生闭锁故障的直流稳控系统内运行发电机的总功率大于或等于该系统的需切机功率，则根据该系统对应的第一切机矩阵，对该系统内的运行发电机按一定顺序进行切除；若发生闭锁故障的直流稳控系统内运行发电机的总功率小于该系统的需切机功率，则根据第二切机矩阵，对所有运行发电机按一定顺序进行切除，直至累计切机功率达到该系统的需切机功率。通过对可切除发电机，也即运行发电机进行整体协同控制，避免在切除发电机时出现切机措施重叠的问题，有效解决了在多直流稳控系统中出现直流闭锁故障而可切量不足的问题，提高了多直流异步互联电网的稳定性。
实施例二
参见图5，是本发明实施例二提供的一种多直流协同稳定控制装置的结构示意图；本发明实施例提供的多直流协同稳定控制装置20，包括获取模块21、计算模块22、判断模块23和切机模块24；其中，
所述获取模块21，用于获取故障直流稳控系统的损失功率和配套电厂运行总功率；其中，所述故障直流稳控系统为发生直流闭锁故障的直流稳控系统，所述配套电厂运行总功率为所述故障直流稳控系统的发电厂中运行发电机的总功率；
所述计算模块22，用于根据所述故障直流稳控系统的损失功率，计算需切机功率。
所述判断模块23，用于判断所述配套电厂运行总功率是否大于或等于所述需切机功率。
所述切机模块24，用于根据预设切除顺序将所述故障直流稳控系统对应的第一切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第一切机矩阵包含对应的直流稳控系统内的运行发电机的编号；
或，用于根据所述预设切除顺序将第二切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第二切机矩阵包含所有直流稳控系统内的运行发电机的编号。
作为优选，所述多直流协同稳定控制装置20还包括矩阵构建模块25；
所述获取模块21，还用于采集所有发电厂的发电机信息；其中，所述发电机信息包括所述发电厂内的运行发电机的编号、运行发电机的功率；
所述计算模块22，还用于根据所述发电机信息，得到每一所述发电厂对应的有效切机序列；其中，所述有效切机序列由所述发电厂内运行发电机的编号按照从小到大的顺序排列组成；
所述矩阵构建模块25，用于将各个所述直流稳控系统包含的每一所述有效切机序列中排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第一目标序列；其中，所述第一目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列；
将每一所述第一目标序列作为所述第一切机矩阵的每一纵列，从而得到各个所述直流稳控系统对应的第一切机矩阵；其中，所述第一切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第一目标序列中运行发电机的排列序号相同。
作为优选，所述矩阵构建模块25，还用于将所有所述有效切机序列中排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第二目标序列；其中，所述第二目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列；
将每一所述第二目标序列作为所述第二切机矩阵的每一纵列，从而得到所述第二切机矩阵；其中，所述第二切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第二目标序列中运行发电机的排列序号相同。
所述多直流协同稳定控制装置20的工作过程可参考上述实施例一所提供的一种多直流协同稳定控制方法的工作过程，在此不再赘述。
本发明实施例提供了一种多直流协同稳定控制装置，矩阵构建模块构建第二切机矩阵和各个直流稳控系统对应的第一切机矩阵，获取模块获取发生闭锁故障的直流稳控系统，计算模块计算损失功率和需切机功率，判断模块判断若发生闭锁故障的直流稳控系统内运行发电机的总功率大于或等于该系统的需切机功率，则切机模块根据该系统对应的第一切机矩阵，对该系统内的运行发电机按一定顺序进行切除；若发生闭锁故障的直流稳控系统内运行发电机的总功率小于该系统的需切机功率，则切机模块根据第二切机矩阵，对所有运行发电机按一定顺序进行切除，直至累计切机功率达到该系统的需切机功率。通过对可切除发电机，也即运行发电机进行整体协同控制，避免在切除发电机时出现切机措施重叠的问题，有效解决了在多直流稳控系统中出现直流闭锁故障而可切量不足的问题，提高了多直流异步互联电网的稳定性。
实施例三
参见图6，是本发明实施例三提供的一种多直流协同稳定控制设备的结构示意图。本发明实施例提供的多直流协同稳定控制设备30，包括处理器31、存储器32以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器31执行的计算机程序，例如根据所述故障直流稳控系统的损失功率，计算需切机功率的程序等。所述处理器31执行所述计算机程序，实现上述多直流协同稳定控制方法实施例中构建第一切机矩阵的步骤，例如图2所示的步骤S21～S24。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各设备实施例中各模块的功能，例如实施例二所述的多直流协同稳定控制装置等。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器32中，并由所述处理器31执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述多直流协同稳定控制设备30中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成获取模块21、计算模块22、判断模块23和切机模块24；其中，
所述获取模块21，用于获取故障直流稳控系统的损失功率和配套电厂运行总功率；其中，所述故障直流稳控系统为发生直流闭锁故障的直流稳控系统，所述配套电厂运行总功率为所述故障直流稳控系统的发电厂中运行发电机的总功率。
所述计算模块22，用于根据所述故障直流稳控系统的损失功率，计算需切机功率。
所述判断模块23，用于判断所述配套电厂运行总功率是否大于或等于所述需切机功率。
所述切机模块24，用于根据预设切除顺序将所述故障直流稳控系统对应的第一切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第一切机矩阵包含对应的直流稳控系统内的运行发电机的编号；
或，用于根据所述预设切除顺序将第二切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第二切机矩阵包含所有直流稳控系统内的运行发电机的编号。
所述多直流协同稳定控制设备30可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述多直流协同稳定控制设备30可包括，但不仅限于，处理器31、存储器32。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是多直流协同稳定控制设备30的示例，并不构成对多直流协同稳定控制设备30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述多直流协同稳定控制设备30还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器31可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器31是所述多直流协同稳定控制设备30的控制中心，利用各种接口和线路连接整个多直流协同稳定控制设备30的各个部分。
所述存储器32可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述多直流协同稳定控制设备30的各种功能。所述存储器32可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述多直流协同稳定控制设备30集成的模块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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
需说明的是，以上所描述的多直流协同稳定控制设备实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多直流协同稳定控制方法，其特征在于，包括步骤：
获取故障直流稳控系统的损失功率和配套电厂运行总功率；其中，所述故障直流稳控系统为发生直流闭锁故障的直流稳控系统，所述配套电厂运行总功率为所述故障直流稳控系统配套的发电厂中运行发电机的总功率；
根据所述故障直流稳控系统的损失功率，计算需切机功率；
判断所述配套电厂运行总功率是否大于或等于所述需切机功率；
若是，则根据预设切除顺序将所述故障直流稳控系统对应的第一切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第一切机矩阵包含对应的直流稳控系统内的运行发电机的编号；
若否，则根据所述预设切除顺序将第二切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第二切机矩阵包含所有直流稳控系统内的运行发电机的编号；
在所述获取故障直流稳控系统的损失功率和配套电厂运行总功率之前，还包括步骤：构建第一切机矩阵；
所述构建第一切机矩阵具体包括步骤：
采集所有发电厂的发电机信息；其中，所述发电机信息包括所述发电厂内的运行发电机的编号、运行发电机的功率；
根据所述发电机信息，得到每一所述发电厂对应的有效切机序列；其中，所述有效切机序列由所述发电厂内运行发电机的编号按照从小到大的顺序排列组成；
将同一所述直流稳控系统包含的每一所述有效切机序列中排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第一目标序列；其中，所述第一目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列；
将每一所述第一目标序列作为所述第一切机矩阵的每一纵列，从而得到各个所述直流稳控系统对应的第一切机矩阵；其中，所述第一切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第一目标序列中运行发电机的排列序号相同。
2.如权利要求1所述的多直流协同稳定控制方法，其特征在于，在所述构建第一切机矩阵之后，还包括步骤：构建第二切机矩阵；
所述构建第二切机矩阵具体包括步骤：
将所有所述有效切机序列中排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第二目标序列；其中，所述第二目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列；
将每一所述第二目标序列作为所述第二切机矩阵的每一纵列，从而得到所述第二切机矩阵；其中，所述第二切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第二目标序列中运行发电机的排列序号相同。
3.如权利要求1所述的多直流协同稳定控制方法，其特征在于，所述需切机功率与所述故障直流稳控系统的损失功率呈正相关关系。
4.如权利要求3所述的多直流协同稳定控制方法，其特征在于，所述需切机功率与所述故障直流稳控系统的损失功率，满足公式：
D(n)＝(K-1)×ΔP(n)；
其中，D(n)为所述故障直流稳控系统的所述需切机功率；K为切机系数，K≥1，且K为常数；ΔP(n)表示所述故障直流稳控系统的损失功率；n表示所述故障直流稳控系统的编号，n≥1。
5.如权利要求2所述的多直流协同稳定控制方法，其特征在于，所述预设切除顺序为基于矩阵中每一纵列的所述排列序号从小到大的顺序，依次切除每一所述纵列中依次排列的运行发电机；其中，所述矩阵为所述第一切机矩阵或所述第二切机矩阵。
6.一种多直流协同稳定控制装置，其特征在于，包括获取模块、计算模块、判断模块、切机模块和矩阵构建模块；其中，
所述获取模块，用于获取故障直流稳控系统的损失功率和配套电厂运行总功率；其中，所述故障直流稳控系统为发生直流闭锁故障的直流稳控系统，所述配套电厂运行总功率为所述故障直流稳控系统配套的发电厂中运行发电机的总功率；
所述计算模块，用于根据所述故障直流稳控系统的损失功率，计算需切机功率；
所述判断模块，用于判断所述配套电厂运行总功率是否大于或等于所述需切机功率；
所述切机模块，用于根据预设切除顺序将所述故障直流稳控系统对应的第一切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第一切机矩阵包含对应的直流稳控系统内的运行发电机的编号；
或，用于根据所述预设切除顺序将第二切机矩阵中的运行发电机进行切除，直至累计切除功率达到所述需切机功率；其中，所述第二切机矩阵包含所有直流稳控系统内的运行发电机的编号；
所述获取模块，还用于采集所有发电厂的发电机信息；其中，所述发电机信息包括所述发电厂内的运行发电机的编号、运行发电机的功率；
所述计算模块，还用于根据所述发电机信息，得到每一所述发电厂对应的有效切机序列；其中，所述有效切机序列由所述发电厂内运行发电机的编号按照从小到大的顺序排列组成；
所述矩阵构建模块，用于将各个所述直流稳控系统包含的每一所述有效切机序列中排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第一目标序列；其中，所述第一目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列；
将每一所述第一目标序列作为所述第一切机矩阵的每一纵列，从而得到各个所述直流稳控系统对应的第一切机矩阵；其中，所述第一切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第一目标序列中运行发电机的排列序号相同。
7.如权利要求6所述的多直流协同稳定控制装置，其特征在于，
所述矩阵构建模块，还用于将所有所述有效切机序列中排列序号相同的运行发电机的编号划分为一组，得到若干个第二目标序列；其中，所述第二目标序列内的运行发电机的编号按运行功率从小到大排列；
将每一所述第二目标序列作为所述第二切机矩阵的每一纵列，从而得到所述第二切机矩阵；其中，所述第二切机矩阵的每一纵列的排列序号与所述第二目标序列中运行发电机的排列序号相同。
8.一种多直流协同稳定控制设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的多直流协同稳定控制方法。
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