CN110808602A - 一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法及系统。该方法包括：计算交流系统频率偏差；根据交流系统频率偏差计算频率下垂系数实际值；根据频率下垂系数实际值和换流站传输的有功功率计算换流站有功功率实际值与参考值误差；将换流站直流侧出口电压和换流站直流电压参考值做差得到换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差；根据交流系统频率偏差计算直流电压下垂系数实际值；根据换流站有功功率实际值与参考值误差、换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差以及直流电压下垂系数实际值计算换流站d轴电流参考值。采用本发明的方法及系统，能避免大量不平衡功率引起直流电压大幅下降同时能避免弱交流系统频率出现较大偏移。

Description

一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统稳定控制技术领域，特别是涉及一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法及系统。

背景技术

以电压源型换流器(Voltage Sourced Converter，VSC)和模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)为代表的柔性直流输电技术凭借不存在换相失败、功率解耦控制等优点在工程上获得了大规模应用。而基于VSC和MMC技术的多端柔性直流输电系统(Voltage Sourced Converter Based Multi-Terminal High Voltage DirectCurrent，VSC-MTDC)运行方式灵活多样，在消纳新能源发电以及适应能源供应与电力需求不平衡等方面具有巨大的发展潜力。

维持多端柔性直流输电系统能量平衡是保证其稳定运行的基础，而下垂控制可以通过多个换流站来承担系统功率波动且不需要进行站间通信，因此在多端柔性直流输电的系统控制中获得了广泛应用。然而传统的下垂控制在面对一侧交流系统故障后频率变化的情况，换流站无法响应频率变化，其他正常交流系统也无法通过直流网络进行功率支援。在这种情况下，部分学者在下垂控制的基础上设计了附加频率控制，将频率外环的输出叠加到换流站下垂控制功率参考值上，使得换流站能够响应交流系统频率变动。然而这种传统的附加频率控制存在两个问题：1)故障交流系统传递到直流网络的不平衡功率随着故障交流系统频率偏差的增大成比例增大，过多的不平衡功率传入直流网络会威胁直流电压的稳定；2)没有协调考虑非故障侧交流系统承担不平衡功率的能力，弱交流系统承担不平衡功率过多可能造成非故障交流系统频率失稳。因此，亟需提供一种能够协调各交流系统承担不平衡功率比例的附加频率控制方法以解决传统附加频率控制存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法及系统，具有能够避免故障交流系统向直流网络传输大量不平衡功率引起直流电压大幅下降以及能够避免弱交流系统频率出现较大偏移的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法，包括：

获取交流系统频率参数、换流站直流电压参数和换流站传输的有功功率；所述交流系统频率参数包括交流系统频率、附加频率控制动作上阈值和附加频率控制动作下阈值；所述换流站直流电压参数包括换流站直流侧出口电压和换流站直流电压参考值；

根据所述交流系统频率参数计算交流系统频率偏差；

根据所述交流系统频率偏差计算频率下垂系数实际值；

根据所述频率下垂系数实际值和所述换流站传输的有功功率计算换流站有功功率实际值与参考值误差；

将所述换流站直流侧出口电压和所述换流站直流电压参考值做差得到换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差；

根据所述交流系统频率偏差计算直流电压下垂系数实际值；

根据所述换流站有功功率实际值与参考值误差、所述换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差以及所述直流电压下垂系数实际值计算换流站d轴电流参考值。

可选的，所述根据所述交流系统频率参数计算交流系统频率偏差，具体包括：

判断所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值是否大于0；若所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值大于0，则将所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值作为第一偏差值；若所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值小于0，则将0作为所述第一偏差值；

判断所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值是否小于0；若所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值小于0，则将所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值作为第二偏差值；若所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值大于0，则将0作为所述第二偏差值；

将所述第一偏差值与所述第二偏差值求和，得到所述交流系统频率偏差。

可选的，所述根据所述频率下垂系数实际值和所述换流站传输的有功功率计算换流站有功功率实际值与参考值误差，具体包括：

获取换流站有功功率参考值；

将所述交流系统频率偏差和所述频率下垂系数实际值进行乘法计算得到附加频率控制引起的有功功率参考值增量；

将所述换流站传输的有功功率减去所述换流站有功功率参考值和所述附加频率控制引起的有功功率参考值增量之和得到换流站有功功率实际值与参考值误差。

可选的，所述根据所述交流系统频率偏差计算频率下垂系数实际值，具体包括：

根据如下公式计算所述频率下垂系数实际值：

式中，K_f 表示频率下垂系数实际值，K_f0表示频率下垂系数设定值，Δf表示所述交流系统频率偏差，f^*表示交流系统额定频率，α表示频率变化因子。

可选的，所述根据所述交流系统频率偏差计算直流电压下垂系数实际值，具体包括：

根据如下公式计算所述直流电压下垂系数实际值：

K_V＝K_V0+βΔf

式中，K_V表示直流电压下垂系数实际值，K_V0表示直流电压下垂系数设定值，Δf表示所述交流系统频率偏差，β表示频率偏差系数。

可选的，所述根据所述换流站有功功率实际值与参考值误差、所述换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差以及所述直流电压下垂系数实际值计算换流站d轴电流参考值，具体包括：

根据如下公式计算换流站d轴电流参考值：

式中，i_dref表示换流站d轴电流参考值，k_p表示PI控制器的比例系数，K_V表示所述直流电压下垂系数实际值，ΔP^*表示所述换流站有功功率实际值与参考值误差，

表示所述换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差，T_i表示PI控制器的时间系数，t表示时间。

本发明还提供一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制系统，包括：

数据获取模块，用于获取交流系统频率参数、换流站直流电压参数和换流站传输的有功功率；所述交流系统频率参数包括交流系统频率、附加频率控制动作上阈值和附加频率控制动作下阈值；所述换流站直流电压参数包括换流站直流侧出口电压和换流站直流电压参考值；

交流系统频率偏差计算模块，用于根据所述交流系统频率参数计算交流系统频率偏差；

频率下垂系数实际值计算模块，用于根据所述交流系统频率偏差计算频率下垂系数实际值；

换流站有功功率实际值与参考值误差计算模块，用于根据所述频率下垂系数实际值和所述换流站传输的有功功率计算换流站有功功率实际值与参考值误差；

换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差计算模块，用于将所述换流站直流侧出口电压和所述换流站直流电压参考值做差得到换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差；

直流电压下垂系数实际值计算模块，用于根据所述交流系统频率偏差计算直流电压下垂系数实际值；

换流站d轴电流参考值计算模块，用于根据所述换流站有功功率实际值与参考值误差、所述换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差以及所述直流电压下垂系数实际值计算换流站d轴电流参考值。

可选的，所述交流系统频率偏差计算模块，具体包括：

第一偏差值确定单元，用于判断所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值是否大于0；若所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值大于0，则将所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值作为第一偏差值；若所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值小于0，则将0作为所述第一偏差值；

第二偏差值确定单元，用于判断所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值是否小于0；若所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值小于0，则将所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值作为第二偏差值；若所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值大于0，则将0作为所述第二偏差值；

将所述第一偏差值与所述第二偏差值求和，得到所述交流系统频率偏差。

可选的，所述换流站有功功率实际值与参考值误差计算模块，具体包括：

换流站有功功率参考值获取单元，用于获取换流站有功功率参考值；

有功功率参考值增量计算单元，用于将所述交流系统频率偏差和所述频率下垂系数实际值进行乘法计算得到附加频率控制引起的有功功率参考值增量；

换流站有功功率实际值与参考值误差计算单元，用于将所述换流站传输的有功功率减去所述换流站有功功率参考值和所述附加频率控制引起的有功功率参考值增量之和得到换流站有功功率实际值与参考值误差。

可选的，

所述频率下垂系数实际值计算模块，具体包括：

频率下垂系数实际值计算单元，用于根据如下公式计算所述频率下垂系数实际值：

式中，K_f 表示频率下垂系数实际值，K_f0表示频率下垂系数设定值，Δf表示所述交流系统频率偏差，f^*表示交流系统额定频率，α表示频率变化因子；

所述直流电压下垂系数实际值计算模块，具体包括：

直流电压下垂系数实际值计算单元，用于根据如下公式计算所述直流电压下垂系数实际值：

K_V＝K_V0+βΔf

式中，K_V表示直流电压下垂系数实际值，K_V0表示直流电压下垂系数设定值，Δf表示所述交流系统频率偏差，β表示频率偏差系数；

所述换流站d轴电流参考值计算模块，具体包括：

换流站d轴电流参考值计算单元，用于根据如下公式计算换流站d轴电流参考值：

式中，i_dref表示换流站d轴电流参考值，k_p表示PI控制器的比例系数，K_V表示所述直流电压下垂系数实际值，ΔP^*表示所述换流站有功功率实际值与参考值误差，

表示所述换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差，T_i表示PI控制器的时间系数，t表示时间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法及系统，在下垂控制的基础上改进了多端柔性直流输电系统附加频率控制方法。该方法将交流系统频率偏差引入频率下垂系数实际值，减缓了不平衡功率总量随故障交流系统频率偏差线性增长的趋势，避免了故障交流系统向直流网络传输太多不平衡功率引起直流电压大幅下降。同时，该方法将交流系统频率偏差引入直流电压下垂系数实际值，实现直流电压下垂系数实际值的动态调节，将不平衡功率更多地分配到强交流系统，避免弱交流系统频率出现较大偏移。通过改进附加频率控制方法及系统，对提高电力系统经济性，保障电力系统的安全稳定运行具有重要的实际意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法的控制框图；

图2为本发明实施例中四端柔性直流输电系统仿真模型示意图；

图3为本发明实施例中交流系统发电机机械转矩突然降低对应的交流系统频率变化示意图；

图4为本发明实施例中交流系统发电机机械转矩突然降低对应的换流站有功功率变化示意图。

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。

本发明的目的是提供一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法及系统，具有能够避免故障交流系统向直流网络传输大量不平衡功率引起直流电压大幅下降以及能够避免弱交流系统频率出现较大偏移的优点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例

为了解决传统附加频率控制可能引起的故障交流系统向直流网络传递太多不平衡功率导致直流电压大幅下降以及弱交流系统承担较多不平衡功率影响自身频率稳定的技术问题，本发明提供的一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法，图1为本实施例中多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法的控制框图，如图1所示，该方法包括：

步骤一：获取交流系统频率参数、换流站直流电压参数和换流站传输的有功功率P。交流系统频率参数包括交流系统频率f、附加频率控制动作上阈值f_h和附加频率控制动作下阈值f_l；其中，f_h>f_l；换流站直流电压参数包括换流站直流侧出口电压U_dc和换流站直流电压参考值U_dcref。

步骤二：根据交流系统频率参数计算交流系统频率偏差。

步骤二，具体包括：

判断附加频率控制动作上阈值f_h与交流系统频率f的差值是否大于0；若附加频率控制动作上阈值f_h与交流系统频率f的差值大于0，则将附加频率控制动作上阈值f_h与交流系统频率f的差值作为第一偏差值；若附加频率控制动作上阈值f_h与交流系统频率f的差值小于0，则将0作为第一偏差值。

判断附加频率控制动作下阈值f_l与交流系统频率f的差值是否小于0；若附加频率控制动作下阈值f_l与交流系统频率f的差值小于0，则将附加频率控制动作下阈值f_l与交流系统频率f的差值作为第二偏差值；若附加频率控制动作下阈值f_l与交流系统频率f的差值大于0，则将0作为第二偏差值。

将第一偏差值与第二偏差值求和，得到交流系统频率偏差Δf。即：

Δf＝max(f_h-f,0)+min(f_l-f,0)

步骤三：根据交流系统频率偏差Δf计算频率下垂系数实际值K_f。

步骤三，具体包括：

根据如下公式计算频率下垂系数实际值K_f：

式中，K_f0表示频率下垂系数设定值(稳态时的频率下垂系数)，f^*表示交流系统额定频率，α表示频率变化因子。

步骤四：根据频率下垂系数实际值和换流站传输的有功功率计算换流站有功功率实际值与参考值误差。

步骤四，具体包括：

获取换流站有功功率参考值

将交流系统频率偏差Δf和频率下垂系数实际值K_f进行乘法计算得到附加频率控制引起的有功功率参考值增量ΔP_ref。即：

ΔP_ref＝K_f×Δf

将换流站传输的有功功率P减去换流站有功功率参考值

和附加频率控制引起的有功功率参考值增量ΔP_ref之和得到换流站有功功率实际值与参考值误差。即：

步骤五：将换流站直流侧出口电压U_dc和换流站直流电压参考值U_dcref做差得到换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差

即：

步骤六：根据交流系统频率偏差Δf计算直流电压下垂系数实际值K_V。

步骤六，具体包括：

根据如下公式计算直流电压下垂系数实际值K_V：

K_V＝K_V0+βΔf

式中，K_V0表示直流电压下垂系数设定值(未采用附加频率控制时换流站的直流电压下垂系数)，β表示频率偏差系数。

步骤七：根据换流站有功功率实际值与参考值误差ΔP^*、换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差

以及直流电压下垂系数实际值K_V计算换流站d轴电流参考值i_dref。

步骤七，具体包括：

根据如下公式计算换流站d轴电流参考值i_dref：

式中，k_p表示PI控制器的比例系数，T_i表示PI控制器的时间系数，t表示时间。图1中，

为i_dref的公式从时域变换到复频域的表达式，s表示复频域下的积分环节，

表示的是一个PI环节(比例积分环节)。

本发明还提供一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制系统，包括：

数据获取模块，用于获取交流系统频率参数、换流站直流电压参数和换流站传输的有功功率。交流系统频率参数包括交流系统频率、附加频率控制动作上阈值和附加频率控制动作下阈值；换流站直流电压参数包括换流站直流侧出口电压和换流站直流电压参考值。

交流系统频率偏差计算模块，用于根据交流系统频率参数计算交流系统频率偏差。

交流系统频率偏差计算模块，具体包括：

第一偏差值确定单元，用于判断附加频率控制动作上阈值与交流系统频率的差值是否大于0；若附加频率控制动作上阈值与交流系统频率的差值大于0，则将附加频率控制动作上阈值与交流系统频率的差值作为第一偏差值；若附加频率控制动作上阈值与交流系统频率的差值小于0，则将0作为第一偏差值。

第二偏差值确定单元，用于判断附加频率控制动作下阈值与交流系统频率的差值是否小于0；若附加频率控制动作下阈值与交流系统频率的差值小于0，则将附加频率控制动作下阈值与交流系统频率的差值作为第二偏差值；若附加频率控制动作下阈值与交流系统频率的差值大于0，则将0作为第二偏差值。

将第一偏差值与第二偏差值求和，得到交流系统频率偏差。

频率下垂系数实际值计算模块，用于根据交流系统频率偏差计算频率下垂系数实际值。

频率下垂系数实际值计算模块，具体包括：

频率下垂系数实际值计算单元，用于根据如下公式计算频率下垂系数实际值：

式中，K_f 表示频率下垂系数实际值，K_f0表示频率下垂系数设定值(稳态时的频率下垂系数)，Δf表示交流系统频率偏差，f^*表示交流系统额定频率，α表示频率变化因子。

换流站有功功率实际值与参考值误差计算模块，用于根据频率下垂系数实际值和换流站传输的有功功率计算换流站有功功率实际值与参考值误差。

换流站有功功率实际值与参考值误差计算模块，具体包括：

换流站有功功率参考值获取单元，用于获取换流站有功功率参考值。

有功功率参考值增量计算单元，用于将交流系统频率偏差和频率下垂系数实际值进行乘法计算得到附加频率控制引起的有功功率参考值增量。

换流站有功功率实际值与参考值误差计算单元，用于将换流站传输的有功功率减去换流站有功功率参考值和附加频率控制引起的有功功率参考值增量之和得到换流站有功功率实际值与参考值误差。

换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差计算模块，用于将换流站直流侧出口电压和换流站直流电压参考值做差得到换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差。

直流电压下垂系数实际值计算模块，用于根据交流系统频率偏差计算直流电压下垂系数实际值。

直流电压下垂系数实际值计算模块，具体包括：

直流电压下垂系数实际值计算单元，用于根据如下公式计算直流电压下垂系数实际值：

K_V＝K_V0+βΔf

式中，K_V表示直流电压下垂系数实际值，K_V0表示直流电压下垂系数设定值(未采用附加频率控制时换流站的直流电压下垂系数)，Δf表示交流系统频率偏差，β表示频率偏差系数。

换流站d轴电流参考值计算模块，用于根据换流站有功功率实际值与参考值误差、换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差以及直流电压下垂系数实际值计算换流站d轴电流参考值。

换流站d轴电流参考值计算模块，具体包括：

换流站d轴电流参考值计算单元，用于根据如下公式计算换流站d轴电流参考值：

式中，i_dref表示换流站d轴电流参考值，k_p表示PI控制器的比例系数，K_V表示直流电压下垂系数实际值，ΔP^*表示换流站有功功率实际值与参考值误差，表示换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差，T_i表示PI控制器的时间系数，t表示时间。

对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

为了更进一步地说明本发明原理和步骤，实施例以四端柔性直流输电系统的电磁暂态仿真模型为例进行研究，图2为本发明实施例中四端柔性直流输电系统仿真模型示意图，如图2所示，有四个交流系统AC1-4和四个换流站VSC1-4，模型的主要参数如表1所示：

表1四端柔性直流输电系统仿真模型参数

仿真模型在t＝8s时，交流系统1发电机机械功率突然减少20％，图3和图4分别展示了只采用下垂控制(不采用附加频率控制)、采用经典附加频率控制和采用改进附加频率控制时的交流系统频率及对应换流站的有功功率变化。

从图3和图4可以看出，不采用附加频率控制时，交流系统1-4的频率偏差分别为Δf₁～Δf₄，Δf₁为0.7Hz，Δf₂～Δf₄均为0Hz，换流站不对故障系统进行功率支援，交流系统1频率下跌严重无法正常运行。

当采用附加频率控制，Δf₁降至0.19Hz，Δf₂、Δf₃、Δf₄分别为0.080Hz、0.025Hz、0.033Hz。ΔP₁ ^*等于-11.2MW，等于3.8MW，

等于4.3MW，

等于3.1MW。MTDC系统达到新稳态后，故障交流系统频率下跌明显减少，然而较大的功率变动引起弱交流系统2的频率变化达到0.08Hz，对交流系统2的稳定运行较为不利。

采用自适应附加频率控制后Δf₁仍为0.19Hz，而Δf₂降至0.040Hz，Δf₃升至0.032Hz，Δf₄升至0.037Hz。ΔP₁维持-11.2MW不变，ΔP₂降至1.9MW，ΔP₃升至5.8MW，ΔP₄升至3.5MW。仿真结果显示，直流电压下垂系数实际值引入交流系统频率偏差量后，提高了频率变化较小的强交流系统3、4的不平衡功率配比，降低了较弱交流系统2的不平衡功率配比，改善了MTDC及交流系统的运行条件。

综上，基于下垂控制的多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法能够在控制故障交流系统传递到直流网络的不平衡功率总量的同时调节不同强度交流系统承担的不平衡功率比例，提高系统的安全稳定运行能力。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法，其特征在于，包括：

获取交流系统频率参数、换流站直流电压参数和换流站传输的有功功率；所述交流系统频率参数包括交流系统频率、附加频率控制动作上阈值和附加频率控制动作下阈值；所述换流站直流电压参数包括换流站直流侧出口电压和换流站直流电压参考值；

根据所述交流系统频率参数计算交流系统频率偏差；

根据所述交流系统频率偏差计算频率下垂系数实际值；

根据所述频率下垂系数实际值和所述换流站传输的有功功率计算换流站有功功率实际值与参考值误差；

将所述换流站直流侧出口电压和所述换流站直流电压参考值做差得到换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差；

根据所述交流系统频率偏差计算直流电压下垂系数实际值；

根据所述换流站有功功率实际值与参考值误差、所述换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差以及所述直流电压下垂系数实际值计算换流站d轴电流参考值。

2.根据权利要求1所述的多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法，其特征在于，所述根据所述交流系统频率参数计算交流系统频率偏差，具体包括：

判断所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值是否大于0；若所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值大于0，则将所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值作为第一偏差值；若所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值小于0，则将0作为所述第一偏差值；

判断所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值是否小于0；若所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值小于0，则将所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值作为第二偏差值；若所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值大于0，则将0作为所述第二偏差值；

将所述第一偏差值与所述第二偏差值求和，得到所述交流系统频率偏差。

3.根据权利要求1所述的多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法，其特征在于，所述根据所述频率下垂系数实际值和所述换流站传输的有功功率计算换流站有功功率实际值与参考值误差，具体包括：

获取换流站有功功率参考值；

将所述交流系统频率偏差和所述频率下垂系数实际值进行乘法计算得到附加频率控制引起的有功功率参考值增量；

将所述换流站传输的有功功率减去所述换流站有功功率参考值和所述附加频率控制引起的有功功率参考值增量之和得到换流站有功功率实际值与参考值误差。

4.根据权利要求1所述的多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法，其特征在于，所述根据所述交流系统频率偏差计算频率下垂系数实际值，具体包括：

根据如下公式计算所述频率下垂系数实际值：

式中，K_f表示频率下垂系数实际值，K_f0表示频率下垂系数设定值，Δf表示所述交流系统频率偏差，f^*表示交流系统额定频率，α表示频率变化因子。

5.根据权利要求1所述的多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法，其特征在于，所述根据所述交流系统频率偏差计算直流电压下垂系数实际值，具体包括：

根据如下公式计算所述直流电压下垂系数实际值：

K_V＝K_V0+βΔf

式中，K_V表示直流电压下垂系数实际值，K_V0表示直流电压下垂系数设定值，Δf表示所述交流系统频率偏差，β表示频率偏差系数。

6.根据权利要求1所述的多端柔性直流输电系统改进附加频率控制方法，其特征在于，所述根据所述换流站有功功率实际值与参考值误差、所述换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差以及所述直流电压下垂系数实际值计算换流站d轴电流参考值，具体包括：

根据如下公式计算换流站d轴电流参考值：

式中，i_dref表示换流站d轴电流参考值，k_p表示PI控制器的比例系数，K_V表示所述直流电压下垂系数实际值，ΔP^*表示所述换流站有功功率实际值与参考值误差，

表示所述换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差，T_i表示PI控制器的时间系数，t表示时间。

7.一种多端柔性直流输电系统改进附加频率控制系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取交流系统频率参数、换流站直流电压参数和换流站传输的有功功率；所述交流系统频率参数包括交流系统频率、附加频率控制动作上阈值和附加频率控制动作下阈值；所述换流站直流电压参数包括换流站直流侧出口电压和换流站直流电压参考值；

交流系统频率偏差计算模块，用于根据所述交流系统频率参数计算交流系统频率偏差；

频率下垂系数实际值计算模块，用于根据所述交流系统频率偏差计算频率下垂系数实际值；

换流站有功功率实际值与参考值误差计算模块，用于根据所述频率下垂系数实际值和所述换流站传输的有功功率计算换流站有功功率实际值与参考值误差；

换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差计算模块，用于将所述换流站直流侧出口电压和所述换流站直流电压参考值做差得到换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差；

直流电压下垂系数实际值计算模块，用于根据所述交流系统频率偏差计算直流电压下垂系数实际值；

换流站d轴电流参考值计算模块，用于根据所述换流站有功功率实际值与参考值误差、所述换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差以及所述直流电压下垂系数实际值计算换流站d轴电流参考值。

8.根据权利要求7所述的多端柔性直流输电系统改进附加频率控制系统，其特征在于，所述交流系统频率偏差计算模块，具体包括：

第一偏差值确定单元，用于判断所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值是否大于0；若所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值大于0，则将所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值作为第一偏差值；若所述附加频率控制动作上阈值与所述交流系统频率的差值小于0，则将0作为所述第一偏差值；

第二偏差值确定单元，用于判断所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值是否小于0；若所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值小于0，则将所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值作为第二偏差值；若所述附加频率控制动作下阈值与所述交流系统频率的差值大于0，则将0作为所述第二偏差值；

将所述第一偏差值与所述第二偏差值求和，得到所述交流系统频率偏差。

9.根据权利要求7所述的多端柔性直流输电系统改进附加频率控制系统，其特征在于，所述换流站有功功率实际值与参考值误差计算模块，具体包括：

换流站有功功率参考值获取单元，用于获取换流站有功功率参考值；

有功功率参考值增量计算单元，用于将所述交流系统频率偏差和所述频率下垂系数实际值进行乘法计算得到附加频率控制引起的有功功率参考值增量；

换流站有功功率实际值与参考值误差计算单元，用于将所述换流站传输的有功功率减去所述换流站有功功率参考值和所述附加频率控制引起的有功功率参考值增量之和得到换流站有功功率实际值与参考值误差。

10.根据权利要求7所述的多端柔性直流输电系统改进附加频率控制系统，其特征在于，

所述频率下垂系数实际值计算模块，具体包括：

频率下垂系数实际值计算单元，用于根据如下公式计算所述频率下垂系数实际值：

式中，K_f表示频率下垂系数实际值，K_f0表示频率下垂系数设定值，Δf表示所述交流系统频率偏差，f^*表示交流系统额定频率，α表示频率变化因子；

所述直流电压下垂系数实际值计算模块，具体包括：

直流电压下垂系数实际值计算单元，用于根据如下公式计算所述直流电压下垂系数实际值：

K_V＝K_V0+βΔf

式中，K_V表示直流电压下垂系数实际值，K_V0表示直流电压下垂系数设定值，Δf表示所述交流系统频率偏差，β表示频率偏差系数；

所述换流站d轴电流参考值计算模块，具体包括：

换流站d轴电流参考值计算单元，用于根据如下公式计算换流站d轴电流参考值：

式中，i_dref表示换流站d轴电流参考值，k_p表示PI控制器的比例系数，K_V表示所述直流电压下垂系数实际值，ΔP^*表示所述换流站有功功率实际值与参考值误差，

表示所述换流站直流侧出口电压实际值和参考值误差，T_i表示PI控制器的时间系数，t表示时间。

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