CN111682571B

CN111682571B - 混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法及系统

Info

Publication number: CN111682571B
Application number: CN202010379674.2A
Authority: CN
Inventors: 张文; 弓帅
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2020-05-07
Filing date: 2020-05-07
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2040-05-07
Also published as: CN111682571A

Abstract

本发明提供了混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法及系统。其中该方法包括步骤1计算出各母线电压的轨迹灵敏度及各控制量对直流馈入母线的电压灵敏度；步骤2判断是否启动系统级控制和换流站级控制；步骤3基于广域量测数据计算发电机无功裕度并确定出系统级参与协调控制量是否包含换流站级控制量；步骤4优化求解电压稳定协调控制的相应最优控制序列；步骤5判断系统和换流站两级最优控制序列中的控制量是否发生冲突：若发生冲突，则根据协调控制规则选择控制量进行施加，施加后检测负荷母线电压是否满足预设要求，若是，则退出协调控制；否则，重复步骤1‑步骤5，直至负荷母线电压满足预设要求。能够提高系统的中长期电压稳定性。

Description

混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法及系统

技术领域

本发明属于智能电网领域，尤其涉及一种混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

由于我国能源中心与负荷呈逆向分布，常规直流以其远距离大容量输电的优势得到了充分发展。柔性直流具备有功、无功功率解耦调节、无换相失败风险等特点，适用于新能源并网、区域电网的互联，得到快速发展。随着高压直流线路的增加，柔性直流(VSC-HVDC)与常规直流(LCC-HVDC)馈入同一条或电气距离较近的交流母线，形成了混合多馈入交直流混联系统。由于馈入点电气距离较近，两者表现出较强的耦合作用。当其中一条直流发生故障时可能引发多条直流连锁故障，极大的影响系统的安全稳定性。各直流控制间亦相互影响，若控制不当将会影响各直流运行特性，因此，建立直流间的协调控制至关重要。与此同时，随着远距离直流输电容量和负荷水平的增加，系统运行点日益趋近稳定极限，故障后由于系统负荷恢复和动态调节元件动作，系统过渡到不稳定点，产生中长期电压失稳。为了充分利用直流系统的灵活调节能力，对混合直流系统分级协调控制策略进行研究具有重要意义。

据发明人了解，目前混合多馈入交直流混联系统中长期电压控制方法存在以下问题：(1)目前混合直流系统控制主要为暂态电压协调控制，协调两类直流控制量，保证传统直流换相成功并提高受端交流系统暂态电压稳定性。此举对于中长期电压问题并不一定适应，保持熄弧角不变保证了常规直流换相成功但对整个系统电压非最优控制。(2)现有中长期电压失稳控制方案中，缺乏交直流系统之间的协调控制，未能充分发挥直流的控制特性，降低了系统的中长期电压稳定性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供一种混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法，其对直流系统换流站与交直流系统进行控制协调，能够提高系统的中长期电压稳定性。其中，对直流系统换流站的控制为站级控制；对交直流系统的控制为系统级控制。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法，包括：

步骤1：基于混合多馈入交直流混联系统、直流馈入母线及直流系统的初值信息，结合时域仿真计算出各母线电压的轨迹灵敏度及各控制量对直流馈入母线的电压灵敏度；

步骤2：根据系统级和换流站级控制启动条件分别与各母线电压的轨迹灵敏度及直流馈入母线的电压灵敏度的对应关系，判断是否启动系统级控制和换流站级控制；

步骤3：基于广域量测数据计算发电机无功裕度并确定出系统级参与协调控制量是否包含换流站级控制量；

步骤4：针对系统级和换流站级各自控制目标函数分别进行优化求解电压稳定协调控制的相应最优控制序列；

步骤5：判断系统和换流站两级最优控制序列中的控制量是否发生冲突：若发生冲突，则根据协调控制规则选择控制量进行施加，施加后检测负荷母线电压是否满足预设要求，若是，则退出协调控制；否则，重复步骤1-步骤5，直至负荷母线电压满足预设要求。

为了解决上述问题，本发明的第二个方面提供一种混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制系统，其对直流系统换流站与交直流系统进行控制协调，能够提高系统的中长期电压稳定性。其中，对直流系统换流站的控制为站级控制；对交直流系统的控制为系统级控制。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制系统，包括：

灵敏度计算模块，其用于：基于混合多馈入交直流混联系统、直流馈入母线及直流系统的初值信息，结合时域仿真计算出各母线电压的轨迹灵敏度及各控制量对直流馈入母线的电压灵敏度；

控制启动判断模块，其用于：根据系统级和换流站级控制启动条件分别与各母线电压的轨迹灵敏度及直流馈入母线的电压灵敏度的对应关系，判断是否启动系统级和换流站级控制；

系统级参与协调控制量确定模块，其用于：基于广域量测数据计算发电机无功裕度并确定出系统级参与协调控制量是否包含换流站级控制量；

最优控制序列求解模块，其用于：针对系统级和换流站级各自控制目标函数分别进行优化求解电压稳定协调控制的相应最优控制序列；

协调控制模块，其用于：判断系统和换流站两级最优控制序列中的控制量是否发生冲突：若发生冲突，则根据协调控制规则选择控制量进行施加，施加后检测负荷母线电压是否满足预设要求，若是，则退出协调控制；否则，重新计算灵敏度并计算最优控制序列，直至负荷母线电压满足预设要求。

为了解决上述问题，本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法中的步骤。

为了解决上述问题，本发明的第四个方面提供一种终端设备。

一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法中的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明考虑了混合多馈入直流系统对交流系统电压稳定的影响，充分利用混合多馈入直流系统在功率调制上的灵活性，将两直流控制量作为可控资源加入到协调控制中，增加了系统的可控裕度，提高了系统的中长期电压稳定性。

本发明通过求解模型预测控制的二次规划问题，对混合多馈入直流系统控制量和交流控制量进行协调优化控制，提高了系统的长期电压稳定性；

本发明考虑了常规直流存在换相失败的风险，在换流站级控制中加入柔性直流与常规直流的协调控制，保证常规直流换相成功并可以参与系统级电压协调控制；

本发明在两级控制间加入协调控制方案，避免控制冲突发生。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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。

图1是本发明实施例提供的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法流程图；

图2是本发明实施例提供的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制的实施流程图；

图3是本发明实施例提供的经过修改的Nordic32算例系统接线图；

图4是本发明实施例提供的算例系统不施加控制时薄弱母线电压在系统故障前后的变化曲线；

图5是本发明实施例提供的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制实施后薄弱母线电压在系统故障前后的变化曲线。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1和图2所示，混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法，包括以下步骤：

本实施例考虑了混合多馈入直流系统对交流系统电压稳定性的影响，充分发挥柔性直流功率解耦及快速调节特性，减小常规直流换相失败概率，并保持交直流混联系统电压安全稳定，将常规直流整流侧有功功率、逆变侧熄弧角和柔性直流有功无功功率协调控制纳入长期电压稳定控制中；对常规直流馈入交流母线进行换流站级控制，保证常规直流馈入母线电压和换相裕度；同时根据发电机无功裕度设计不同的控制方案，针对常规直流熄弧角和有功功率，避免其发生控制冲突，设计两级协调策略，提高系统的中长期电压稳定性。

步骤1中，基于广域量测数据计算混合多馈入交直流混联系统、直流馈入母线及直流系统的初值信息。基于广域量测系统提供的各负荷节点电压向量及功率注入向量等在线同步量测数据，计算系统导纳矩阵及各状态量初值信息。

具体地，通过量测系统需要确定的交流电网运行参数包括各发电机节点、负荷节点、联络节点及换流母线节点的电压、功率向量，以及交流网络的导纳矩阵Y_ac；柔性直流换流变压器等效电阻、电抗R和X_L。量测的混合多馈入直流系统运行参数包括直流线路的电阻R_d，常规直流整流侧有功功率设定值和逆变侧熄弧角设定值及并联电容投切情况，柔性直流各换流站控制方式及控制有功无功设定值。

在步骤2中，对混合多馈入交直流混联系统进行建模，结合混合多馈入交直流混联系统模型，应用隐式梯形积分法和牛顿-拉夫逊法进行时域仿真，预测系统电压输出轨迹。通过时域仿真中得到的雅可比矩阵求得混合多馈入交直流混联系统各交直流控制量对负荷母线电压的轨迹灵敏度。

用微分-代数方程描述交直流系统模型：

电力系统模型可以用一组微分代数方程表示:

0＝g(x,y,λ)

其中:x表示系统的状态变量，y是代数变量，λ是参数变量。

传统直流系统模型：

式中：V_acR、V_acI分别为整流、逆变站换流母线电压；V_d0r、V_d0i分别为整流、逆变器的空载直流电压；V_dr、V_di分别为整流、逆变器的直流电压；I_d为直流线路电流；α、γ分别为整流器的超前触发角和逆变器的熄弧角；N为六脉动换流桥的个数；R_d为直流线路电阻；K_Tr、K_Ti分别为整流、逆变侧换流变压器变比；X_cr、X_ci分别为整流、逆变侧单桥换相电抗；P_dcr、P_dci分别为整流器吸收的有功功率和逆变器输出的有功功率；Q_dcr、Q_dci分别为整流、逆变器吸收的无功功率；P_order、γ_order分别为定功率-定熄弧角控制方式下整流、逆变侧的控制量整定值。

柔性直流系统模型：

令α＝arctan(R/X_L),

R和X_L分别表示换流变压器等效电阻、电抗，Y为其等效导纳。则VSC-HVDC的数学模型为：

P_c、Q_c为换流站吸收的功率，P_s、Q_s为与外部交流系统交换的功率，U_s为交流系统电压，δ为PMW调制波相角。假设PWM变流器的直流电压利用率为

M为调制值，则

计算出各母线电压的轨迹灵敏度和常规直流馈入母线的电压灵敏度。在交流系统侧将传统直流和柔性直流系统视为特殊负荷，对交流系统母线l与换流器相连母线k的稳态潮流方程进行修改：

式中：ΔP和ΔQ分别为潮流计算过程中的有功功率和无功功率的误差列向量；P_s和Q_s分别为发电机和负荷在相应节点的净注入有功和无功功率；P_dc和Q_dc为与换流器相连换流母线的直流注入有功和无功功率；V和δ分别为交流母线电压幅值和相角；G和B分别为节点导纳矩阵相应元素的电导和电纳。

对传统直流来说，当线路两端分别接于换流母线i和j时，由于直流系统的传输功率与换流母线的电压相角无关，因此潮流雅可比矩阵中J_Pδ和J_Qδ保持不变，对雅可比矩阵中相应的元素(J_PV)_m,n和(J_QV)_m,n进行修改：

式中：J_PV'和J_QV'分别为修改后的雅可比矩阵子矩阵J_PV和J_QV；

和

为直流功率对换流母线电压幅值的灵敏度。

在整流侧定有功功率、逆变侧定熄弧角控制方式下，换流母线电压幅值对整流站传输功率的灵敏度为：

同理，换流母线电压幅值对逆变站传输功率的灵敏度为：

针对于柔性直流，定义功率流入换流站为正，流出为负。因柔性直流有功无功解耦可调，分别分析有功、无功控制量对电压的灵敏度，具体如下：

1)有功控制方式分为定有功功率和定直流电压控制方式。在故障时，直流电压设为定值不作为控制量参与交直流协调控制，故只分析定有功功率控制方式的电压灵敏度。

当换流站有功功率设定值变化时，由于直流系统遵守有功功率平衡，定直流电压换流站与交流系统交换的有功功率将变为：

式中：CV表示定直流电压换流站；P_s,j表示第j个定有功功率换流站设定值，ΔP表示定有功功率换流站设定值改变量。ΔP_loss为直流网络的损耗。

由上述说明可知，改变换流站有功功率设定值不仅会改变换流站本身的有功功率还会影响到定直流电压换流站的有功功率，两处有功功率变化大小相等、方向相反，其灵敏度均可根据雅克比矩阵求出。

2)无功控制方式分为定无功功率和定交流电压。各换流站输出无功功率对任一交流母线的电压灵敏度可通过雅克比矩阵求得。对于定交流电压控制方式，可以先通过柔性直流输出功率公式求得不同母线电压设定值输出无功功率的差值，用其乘以该处无功功率对于电压的灵敏度，即：

S_U,i＝S_Q,i*ΔQ

式中：S_U,i表示定交流电压设定值对交流母线i的电压灵敏度，S_Q,i表示无功功率对交流母线i的电压灵敏度，ΔQ表示定交流电压设定值改变对应的无功功率变化量。

采用时域仿真常用的隐式梯形法和牛顿法迭代求解上述交直流系统模型的微分-代数方程组，即可获得混合多馈入交直流系统的电压预测输出轨迹，通过时域仿真过程中的系统雅可比矩阵求取电压轨迹灵敏度。则电压稳定控制下系统输入、输出的线性化关系表示为：

式中，下标k表示相应变量在t_k时刻的取值；

为电压预测轨迹；

为输入的控制量变化；

为电压幅值对

的轨迹灵敏度。

具体地，系统级通过广域量测在最低交流母线电压低于0.95p.u.时，启动系统级控制。换流站级控制检测常规直流馈入母线电压幅值，当其偏差值大于动作死区(±2％)时，启动换流站级控制。

在步骤3中，基于广域量测数据计算系统发电机无功裕度并决定系统级参与的控制量。为避免两级控制发生冲突，针对常规直流有功功率和熄弧角建立协调控制方案。

基于广域量测数据计算发电机无功裕度。当发电机无功裕度高于设定值时，系统级控制中不包含换流站级控制量，两级控制量彼此独立，不存在控制冲突。当发电机无功裕度低于设定值时，为保证系统级有足够的控制量，将站级控制量纳入到系统控制中。

在步骤4和步骤5中中，混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制为系统级控制和换流站级控制和两级协调控制。基于轨迹灵敏度，对系统输入、输出关系进行局部线性化，构建协调电压控制的模型预测二次规划模型，求混合多馈入交直流混联系统模型预测控制的二次规划问题，获得控制量的最优控制序列。

系统级控制：

利用轨迹灵敏度将系统线性化，将模型预测控制原有问题转化成线性系统二次规划问题，同时保证精度和优化效率以满足实时控制的要求。其具体表达式为：

式中目标函数J分为两部分，分别为交流最低节点电压轨迹偏差量和控制代价，其对应权重系数分别为ω_ac和ω_k,i。

是电压参考值，

是k-1时刻未施加控制前交流最低节点母线电压，

为控制变化量，模型预测控制的预测步长和控制步长分别为N_p、N_c，且N_p≥N_c。

为在k时刻控制量u的轨迹灵敏度，

为各状态量的值，下标max，min表示变量上下限。

换流站级控制：

在换流站级控制中，首先求解控制量对常规直流馈入母线的电压灵敏度，再构建并求解换流站级电压控制的二次规划问题，获得最优控制量并进行施加。

为保证常规直流安全运行，在LCC-HVDC逆变站加入就地控制，以馈入交流母线电压幅值和常规直流换相裕度为控制对象。基于电压灵敏度，构建二次规划模型：

式中：目标函数J包括馈入母线电压偏差，换相裕度和控制代价。其中换相裕度为临界熄弧角γ₀与熄弧角γ偏差的平方。在常规直流正常运行情况下，熄弧角与临界熄弧角的差值越大，系统换相裕度越大，越能保证直流换相成功。本文取熄弧角与临界熄弧角差值的平方作为换相裕度的量化指标，此指标对直流换相裕度的表达直观、物理意义清晰且计算简单适合在线应用。V^ref为直流馈入母线电压参考值；V为未控制时母线电压幅值；V′为控制后母线电压幅值；

为控制量对于常规直流馈入母线的电压灵敏度；ω_v、ω_dc、ω_i分别为馈入母线电压偏差，换相裕度和控制代价的权重系数。

两级协调控制：

当两级控制出现冲突时，协调控制如下：

1)熄弧角控制指令冲突

当发电机无功裕度低于设定值时，为保证系统级电压安全，系统级控制将减小熄弧角；而换流站级控制为保证换相裕度会维持或增加熄弧角，引发控制冲突。因为此时系统无功裕度较小，增加直流换相裕度会增加相应的无功需求，不利于系统电压恢复，因此取系统级控制指令。且下次换流站级熄弧角控制不得大于系统级控制指令。

2)直流有功功率控制指令冲突

系统级控制通过增加常规直流有功功率缓解受端功率不足的问题，当其传输的有功功率增加时，换相所需的无功功率也增加。若受端无法提供足够的无功支撑，将发生换相失败。为防止这种情况的发生，需根据最新换流站级无功裕度为系统级更新常规直流有功功率增加量的最大值ΔP_max，即：

式中：Δu_i表示换流站级第i个控制量的可控裕度，S_i表示第i个控制量对于馈入母线的电压灵敏度，S_p是常规直流有功功率对于馈入母线的电压灵敏度。在系统级控制施加前，将常规有功功率增加与最新换流站级计算得到ΔP_max进行比较，取较小者作为直流有功功率控制指令。

求解的系统级最优控制序列的第一组控制量和换流站级优化控制量施加到混合多馈入交直流中；

时间窗口进入下一个采样时刻的采样区间，重新测量各负荷母线电压水平；

若负荷母线电压全部满足要求，则退出协调控制；否则重复步骤1-步骤5，对预测模型误差和环境干扰导致的控制偏差进行反复校正，直到电压幅值满足要求。

对图3所示的经过修改的Nordic32算例系统进行仿真，将4032-4044之间交流线路用LCC-HVDC线路替代，在Bus 4012、Bus 4062、Bus4044间添加三端柔性直流网络，分别对应VSC1、VSC2、VSC3换流站，容量分别是400MVA、300MVA、300MVA。

系统负荷采用指数自恢复负荷模型。在t＝10s时，南部送电区域的发电机g18故障跳闸。图4表明，若不采取紧急控制措施，系统将在t＝201s发生电压崩溃；图5表明本公开提供的混合多馈入交直流混联系统中长期电压稳定协调控制方法实施后，在t＝10s时检测到长期电压失稳，控制启动系统级和换流站级协调控制，经过4次滚动优化控制后，负荷母线电压恢复到控制目标值0.95p.u.以上。由此可得，本实施例考虑了混合多馈入直流系统控制量参与中长期电压稳定控制，在系统级控制中对混合多馈入直流系统控制量和交流控制量进行协调优化控制，通过模型预测控制方法对混合多馈入直流系统传输功率进行协调分配；在换流站级控制中协调换流站级控制，保证常规直流换相成功；所提方案提高了混合多馈入交直流混联系统的中长期电压稳定性。

实施例二

本实施例提供了一种混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制系统，包括：

(1)灵敏度计算模块，其用于：基于混合多馈入交直流混联系统、直流馈入母线及直流系统的初值信息，结合时域仿真计算出各母线电压的轨迹灵敏度及各控制量对直流馈入母线的电压灵敏度；

具体地，在所述灵敏度计算模块中，基于广域量测数据计算混合多馈入交直流混联系统、直流馈入母线及直流系统的初值信息。

(2)控制启动判断模块，其用于：根据系统级和换流站级控制启动条件分别与各母线电压的轨迹灵敏度及直流馈入母线的电压灵敏度的对应关系，判断是否启动系统级和换流站级控制；

在所述控制启动判断模块中，系统级控制通过广域量测在最低交流母线电压低于0.95p.u.时，启动系统级控制；

换流站级控制检测直流馈入母线电压幅值，当其偏差值大于动作死区时，启动换流站级控制。

(3)系统级参与协调控制量确定模块，其用于：基于广域量测数据计算发电机无功裕度并确定出系统级参与协调控制量是否包含换流站级控制量；

在所述系统级参与协调控制量确定模块中，当发电机无功裕度高于设定值时，系统级控制中不包含换流站级控制量，两级控制量彼此独立，不存在控制冲突；当发电机无功裕度低于设定值时，将站级控制量纳入到系统控制中。

(4)最优控制序列求解模块，其用于：针对系统级和换流站级各自控制目标函数分别进行优化求解电压稳定协调控制的相应最优控制序列；

(5)协调控制模块，其用于：判断系统和换流站两级最优控制序列中的控制量是否发生冲突：若发生冲突，则根据协调控制规则选择控制量进行施加，施加后检测负荷母线电压是否满足预设要求，若是，则退出协调控制；否则，重新计算灵敏度并计算最优控制序列，直至负荷母线电压满足预设要求。

在所述协调控制模块中，若发生冲突，则根据协调控制规则如下：

当熄弧角控制指令冲突时，选取系统级控制指令进行控制，且下次换流站级熄弧角控制不大于系统级控制指令；

当直流有功功率控制指令冲突时，根据最新换流站级无功裕度为系统级更新常规直流有功功率增加量的最大值ΔP_max；在系统级控制施加前，将常规直流有功功率增加量与最新换流站级计算得到ΔP_max进行比较，，取较小者作为直流有功功率控制指令。

实施例三

本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法中的步骤。

实施例四

本实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法中的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法，其特征在于，包括：

步骤2：根据系统级和换流站级控制启动条件分别与各母线电压的轨迹灵敏度及直流馈入母线的电压灵敏度的对应关系，判断是否启动系统级控制和换流站级控制；系统级控制通过广域量测在最低交流母线电压低于0.95p.u.时，启动系统级控制，换流站级控制检测直流馈入母线电压幅值，当其偏差值大于动作死区时，启动换流站级控制；

步骤5：判断系统和换流站两级最优控制序列中的控制量是否发生冲突：若发生冲突，则根据协调控制规则选择控制量进行施加，根据协调控制规则如下：

当直流有功功率控制指令冲突时，根据最新换流站级无功裕度更新系统级的常规直流有功功率增加量的最大值为ΔP_max；即：

在系统级控制施加前，将常规直流有功功率增加量与最新换流站级计算得到ΔP_max进行比较，取较小者作为直流有功功率控制指令；

施加后检测负荷母线电压是否满足预设要求，若是，则退出协调控制；否则，重复步骤1-步骤5，直至负荷母线电压满足预设要求。

2.如权利要求1所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法，其特征在于，在所述步骤1中，基于广域量测数据计算混合多馈入交直流混联系统、直流馈入母线及直流系统的初值信息。

3.如权利要求1所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法，其特征在于，在所述步骤3中，当发电机无功裕度高于设定值时，系统级控制中不包含换流站级控制量，两级控制量彼此独立，不存在控制冲突；当发电机无功裕度低于设定值时，将站级控制量纳入到系统控制中。

4.一种混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制系统，采用如权利要求1-3任一所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法，其特征在于，包括：

5.如权利要求4所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制系统，其特征在于，在所述灵敏度计算模块中，基于广域量测数据计算混合多馈入交直流混联系统、直流馈入母线及直流系统的初值信息。

6.如权利要求4所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制系统，其特征在于，在所述控制启动判断模块中，系统级控制通过广域量测在最低交流母线电压低于0.95p.u.时，启动系统级控制。

7.如权利要求4所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制系统，其特征在于，在所述控制启动判断模块中，换流站级控制检测直流馈入母线电压幅值，当其偏差值大于动作死区时，启动换流站级控制。

8.如权利要求4所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制系统，其特征在于，在所述系统级参与协调控制量确定模块中，当发电机无功裕度高于设定值时，系统级控制中不包含换流站级控制量，两级控制量彼此独立，不存在控制冲突；当发电机无功裕度低于设定值时，将站级控制量纳入到系统控制中。

9.如权利要求4所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制系统，其特征在于，在所述协调控制模块中，若发生冲突，则根据协调控制规则如下：

当直流有功功率控制指令冲突时，根据最新换流站级无功裕度为系统级更新常规直流有功功率增加量的最大值ΔP_max；即：

在系统级控制施加前，将常规直流有功功率增加量与最新换流站级计算得到ΔP_max进行比较，取较小者。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法中的步骤。

11.一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-3中任一项所述的混合多馈入交直流混联系统分级协调电压控制方法中的步骤。