CN111934340A - 直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法和系统 - Google Patents

直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了直流输电系统的自适应功率‑电压下垂控制方法和系统，属于电力系统输配电领域。包括：构建上限幅环、下限幅环和附加环；上限幅环输出功率与自适应功率‑电压斜率系数相乘，得到第一乘积，下限幅环输出功率与自适应功率‑电压斜率系数相乘，得到第二乘积；将第一乘积和第二乘积相加，和值作为第一控制分支的输出电压，将附加环输出电压直接作为第二控制分支输出电压；当第二换流器输出有功功率大于等于迟滞比较器动作功率，将第二控制分支的输出作为ΔUdc；当第二换流器输出有功功率小于等于迟滞比较器的返回功率，将第一控制分支输出作为ΔUdc；将ΔUdc和额定工况下高压阀组直流电压的指令值求和，得到高压阀组直流电压。

Description

直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法和系统
技术领域
本发明属于电力系统输配电领域，更具体地，涉及直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法和系统。
背景技术
在当前能源安全问题突出、环境污染情况严峻的背景下，大力发展风电等新能源，实现能源转型，是雾霾治理、环境保护的关键，是中国乃至世界的发展方向。新能源集群直流汇集与输送可以提升输电效率与电网灵活性，是未来交直流混联电网形态的重要组成部分。
分层接入-混合级联直流输送系统可以充分发挥常规直流输电与柔性直流输电的技术优势，实现大型新能源基地经高压直流输电系统远距离输送。一方面，新能源基地具有功率波动频繁且波动幅度大的特点。另一方面，分层混联系统中的模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)容量较小，若换流站的有功功率长时间超出其额定容量，则会损坏MMC换流站中昂贵的电力电子器件；分层混联系统中的电网换相换流器(Line Commutated Converter，LCC)不能独立控制有功、无功功率，在其输送有功功率下降时，其无功需求相应降低。因此，解决MMC换流站的桥臂过流问题以及LCC换流站的无功过剩问题是保证分层混联输电系统安全稳定运行的关键。
对于新能源基地出力增加工况下换流站可能出现的桥臂过流问题，目前有研究采用调节新能源基地的功率指令值减少其有功出力，或通过频率调制的方式降低新能源基地的有功出力。然而上述控制方案难以在短时间内有效降低风电场的出力，仍有可能损坏换流器的电力电子器件。对于新能源基地出力下降工况下可能出现的无功过剩问题，若安装高压可投切电抗器吸收无功功率，则会大幅增加系统建造成本。
发明内容
针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法和系统，其目的在于有效解决换流站桥臂过流以及无功过剩等问题，保障系统在功率波动情况下的稳定运行。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法，所述自适应功率-电压下垂控制方法包括以下步骤：
S1.构建上限幅环、下限幅环和附加环，所述上限幅环将输入的第一换流器的直流电压与直流电流相乘，得到第一换流器的运行有功功率，再与上限幅功率相减，得到的差值作为上限幅环的输出；所述下限幅环将输入的第一换流器的直流电压与直流电流相乘，得到第一换流器的运行有功功率，再与下限幅功率相减，得到的差值作为下限幅环的输出；所述附加环恒定输出0.1p.u.；
S2.上限幅环输出的功率与自适应功率-电压斜率系数相乘，得到第一乘积，下限幅环输出的功率与自适应功率-电压斜率系数相乘，得到第二乘积；
S3.将第一乘积和第二乘积相加，得到的和值作为第一控制分支的输出电压，将附加环输出的电压直接作为第二控制分支的输出电压；
S4.当第二换流器输出的有功功率大于等于迟滞比较器的动作功率时，将第二控制分支的输出作为第一换流器直流电压指令值的变化量ΔUdc；当第二换流器输出的有功功率小于等于迟滞比较器的返回功率时，将第一控制分支的输出作为第一换流器直流电压指令值的变化量ΔUdc；
S5.将ΔUdc和额定工况下高压阀组直流电压的指令值求和，得到高压阀组直流电压的实际指令值；
其中，所述直流输电系统的送端包括：在直流侧串联的高压阀组和低压阀组，高压阀组为第一换流器，低压阀组包括并联的第二换流器和第三换流器，第一换流器的交流侧与第二换流器的交流侧共同接入级联换流阀的第一交流端，第三换流器的交流侧构成级联换流阀的第二交流端；所述直流输电系统的受端包括：位于高压阀组的第四换流器和位于低压阀组的第五换流器，第四换流器与第五换流器串联后，与位于送端的级联换流阀直流侧并联。
优选地，当
Figure BDA0002647313990000031
且PMCC1＜Pop时，即换流器功率在允许波动范围内，所述分层混联直流输电系统只采用定电压与定功率控制方法，所述自适应功率-电压下垂控制方法不参与控制；
当
Figure BDA0002647313990000032
或者PMCC1≥Pop时，所述分层混联直流输电系统同时采用定电压与定功率控制方法和所述自适应功率-电压下垂控制方法，所述自适应功率-电压下垂控制方法附加于采用定直流电压控制的换流器控制回路中，其输出为该换流器直流电压的指令值；
其中，PLCC表示第一换流器的有功功率，PMCC1表示第二换流器输出的有功功率，
Figure BDA0002647313990000033
表示上限幅功率，
Figure BDA0002647313990000034
表示下限幅功率，Pop表示迟滞比较器的动作功率。
优选地，步骤S2中，自适应功率-电压斜率系数k*的计算公式如下：
Figure BDA0002647313990000035
其中，Pn表示第一换流器的额定功率；Pmax、Pmin分别表示电压控制可调范围内第一换流器的最大功率与最小功率，k表示常规的功率-电压下垂控制的斜率系数。
优选地，Pmax、Pmin分别取1.254p.u.、0.72p.u.；
Figure BDA0002647313990000041
分别取1.03p.u.、0.97p.u.。
优选地，常规的功率-电压下垂控制的斜率系数k的计算公式如下：
Figure BDA0002647313990000042
其中，Un表示第一换流器的额定直流电压；Umax、Umin分别表示第一换流器稳定状态下直流电压能够达到的最大值与最小值。
优选地，所述自适应功率-电压下垂控制方法可应用于直流输电系的送端和/或受端。
为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，提供了一种直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制系统，包括：计算机可读存储介质和处理器；
所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；
所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行第一方面所述的直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
(1)本发明通过引入自适应下垂控制环节，使得分层混联输电系统高低压阀组的电压可以根据系统运行工况调整，进一步调整换流站间的功率分配。该方法适用于任意类型的具有分层结构的直流输电系统，且该方法既可以应用于直流输电系的送端，还可以应用于直流输电系统的受端。
(2)针对交流端出力增加工况下换流站可能出现的桥臂过流问题，本发明通过自适应下垂控制自动调整分层系统高、低压阀组的直流电压，实现换流站间的功率调整，从而避免可能出现的换流站桥臂过流问题。
(3)针对交流端出力下降工况下可能出现的无功过剩问题，本发明通过自适应下垂控制自动调整分层系统高、低压阀组的直流电压，实现换流站间的功率调整，从而避免可能出现的系统无功过剩问题，系统中无需安装高压可投切电抗器，具有良好的经济性，同时，该控制方法还具有较快的响应速度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统所采用的自适应功率-电压下垂控制回路；
图2为本发明实施例提供的用于仿真测试的分层混联型直流输电系统拓扑结构图；
图3为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统送端简化拓扑与电气量；
图4为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统基本的定电压定功率控制方案；
图5为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统所采用的自适应功率-电压下垂控制特性曲线；
图6(a)为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第二交流端出力增大时的伏安特性分析；
图6(b)为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第一交流端出力增大时的伏安特性分析；
图7(a)为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第二交流端出力减小时的伏安特性分析；
图7(b)为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第一交流端出力减小时的伏安特性分析；
图8为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第一交流端出力上升后，采用定斜率控制与自适应控制下高压阀组直流电压仿真结果对比图；
图9为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第一交流端出力上升后，采用定斜率控制与自适应控制下MMC1换流站桥臂电流仿真结果对比图；
图10为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第一交流端与第二交流端出力均下降后，采用自适应控制下高压阀组直流电压仿真结果；
图11为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第一交流端与第二交流端出力均下降后，采用基本控制与自适应控制下LCC换流站无功功率仿真结果对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法，所述直流输电系统的送端包括：在直流侧串联的高压阀组和低压阀组，高压阀组为第一换流器，低压阀组包括并联的第二换流器和第三换流器，第一换流器的交流侧与第二换流器的交流侧共同接入级联换流阀的第一交流端，第三换流器的交流侧构成级联换流阀的第二交流端；所述直流输电系统的受端包括：位于高压阀组的第四换流器和位于低压阀组的第五换流器，第四换流器与第五换流器串联后，与位于送端的级联换流阀直流侧并联。
当
Figure BDA0002647313990000061
且PMCC1＜Pop时，即换流器功率在允许波动范围内，所述分层混联直流输电系统只采用定电压与定功率控制方法，所述自适应功率-电压下垂控制方法不参与控制；当
Figure BDA0002647313990000071
或者PMCC≥Pop时，所述分层混联直流输电系统同时采用定电压与定功率控制方法和所述自适应功率-电压下垂控制方法，所述自适应功率-电压下垂控制方法附加于采用定直流电压控制的换流器控制回路中，其输出为该换流器直流电压的指令值；其中，PLCC表示第一换流器的有功功率，PMCC1表示第二换流器输出的有功功率，
Figure BDA0002647313990000072
表示上限幅功率，
Figure BDA0002647313990000073
表示下限幅功率，Pop表示迟滞比较器的动作功率。
所述自适应功率-电压下垂控制方法包括以下步骤：
步骤S1.构建上限幅环、下限幅环和附加环，所述上限幅环将输入的第一换流器的直流电压与直流电流相乘，得到第一换流器的运行有功功率，再与上限幅功率相减，得到的差值作为上限幅环的输出；所述下限幅环将输入的第一换流器的直流电压与直流电流相乘，得到第一换流器的运行有功功率，再与下限幅功率相减，得到的差值作为下限幅环的输出；所述附加环恒定输出0.1p.u.。
步骤S2.上限幅环输出的功率与自适应功率-电压斜率系数相乘，得到第一乘积，下限幅环输出的功率与自适应功率-电压斜率系数相乘，得到第二乘积。
如图1所示，采用的控制回路由一个“上限幅环”、一个“下限幅环”以及一个附加控制环组成。其输出Udcref为高压阀组直流电压的指令值。控制回路中PLCC为LCC换流站输出的有功功率，
Figure BDA0002647313990000074
为额定工况下高压阀组直流电压的指令值，k*为P-V斜率系数。优选地，步骤S2中，自适应功率-电压斜率系数k*的计算公式如下：
Figure BDA0002647313990000081
其中，Pn表示第一换流器的额定功率；Pmax、Pmin分别表示电压控制可调范围内第一换流器的最大功率与最小功率。
优选地，Pmax、Pmin分别取1.254p.u.、0.72p.u.；
Figure BDA0002647313990000082
分别取1.03p.u.、0.97p.u.。
优选地，常规的功率-电压下垂控制的斜率系数k的计算公式如下：
Figure BDA0002647313990000083
其中，Un表示第一换流器的额定直流电压；Umax、Umin分别表示第一换流器稳定状态下直流电压能够达到的最大值与最小值。
步骤S3.将第一乘积和第二乘积相加，得到的和值作为第一控制分支的输出电压，将附加环输出的电压直接作为第二控制分支的输出电压。
步骤S4.当第二换流器输出的有功功率大于等于迟滞比较器的动作功率时，将第二控制分支的输出作为ΔUdc；当第二换流器输出的有功功率小于等于迟滞比较器的返回功率时，将第一控制分支的输出作为ΔUdc。
迟滞比较器中PMMC1为MMC1换流站输出的有功功率，Pop与Pre分别为迟滞比较器的动作功率和返回功率。为避免MMC1换流站过流，Pop设置为其最大额定功率；为防止电压指令值频繁跳动，Pre应小于附加环节投入后MMC1换流站的最小有功功率。控制环中各电气量均为标幺值。
步骤S5.将ΔUdc和额定工况下高压阀组直流电压的指令值求和，得到高压阀组直流电压的实际指令值。
优选地，所述自适应功率-电压下垂控制方法可应用于直流输电系的送端和/或受端。
如图2所示，分层混联直流输电系统的直流侧由高压阀组和低压阀组串联组成，整流侧的LCC换流站为高压阀组，低压阀组包括两个并联的MMC换流站，LCC的交流侧与MMC1的交流侧共同接入第一交流端，MMC2的交流侧接入第二交流端。系统直流电压为800kV，送端高、低压阀组的额定直流电压均为400kV，第一交流端与第二交流端的额定出力分别为3500MW、1500MW，MMC1换流站的最大额定运行功率为1080MW。
如图3所示，对于低压阀组，其直流电压为Udcl，两个MMC换流站的有功功率与直流电流分别为PMMCi、Idci(i＝1，2)。分层混联直流输电系统整流侧高低压阀组间的电压电流关系可表示为：
Figure BDA0002647313990000091
各个换流站的有功功率与各交流端出力之间的关系如下所示，其中，各交流端的有功功率分别为Pwi(i＝1，2)。
Figure BDA0002647313990000092
由此可计算得出，LCC与MMC1换流站的有功功率表达式如下：
Figure BDA0002647313990000093
Figure BDA0002647313990000094
其中，Udc表示高压阀组的直流电压，Udcl表示低压阀组的直流电压，Udc表示系统的直流电压。
如图4所示，整流侧高压阀组LCC换流站采用定直流电压控制，低压阀组MMC1与MMC2换流站均采用定交流电压控制；逆变侧MMC3与MMC4换流站均采用定直流电压控制。基本控制方案均为公知技术，不再赘述。
在交流端出力上升时，各换流站的输出功率均有所增加。由于功率上升而引起的电流增加会导致MMC换流站桥臂电流过流，损坏可控整流器件。在交流端出力下降时，LCC换流站的有功功率下降，由于LCC工作在定电压控制模式，LCC换流站所需的无功功率减少。为了防止交流侧无功功率过剩而引起交流汇集网络电压升高，需要调整LCC换流站的直流电压，从而增大其吸收的无功功率。
MMC1换流站的直流电流可以表示为：
Figure BDA0002647313990000101
在系统直流电压以及各个交流端有功出力不变的情况下，MMC1换流站的有功功率和直流电流均与低压阀组直流电压Udcl正相关。因此，可通过改变低压阀组的直流电压实现LCC换流站与MMC1换流站间的功率调整。例如，第一交流端功率上升时，若降低低压阀组的电压，则增加的功率主要由LCC换流站承担，MMC1换流站的有功功率与直流电流相较于仅采用基本控制策略时均有所减小，可有效解决传输损耗增大与换流站桥臂过流的问题。而在第一交流端出力下降时，若降低高压阀组的直流电压，LCC换流站的触发角增大，换流站吸收更多的无功功率，可有效避免LCC换流站无功过剩。
上述控制特性曲线如图5所示，Pn、Un分别为LCC换流站的额定功率与额定直流电压；Umax、Umin为电压限幅值，即LCC换流站稳定状态下直流电压可以达到的最大值与最小值；Pmax、Pmin为电压控制可调范围内LCC换流站的最大功率与最小功率；
Figure BDA0002647313990000102
分别为控制启动的上限幅值与下限幅值。
本发明的控制原理如下：
1)当第一换流器的功率
Figure BDA0002647313990000111
且PMCC1＜Pop时，即换流器功率在允许波动范围内，表明所述混合级联型直流输电系统正常运行。此时，“上限幅环”、“下限幅环”以及附加控制环均不起作用，自适应功率-电压下垂控制回路输出为0；
2)当第一换流器的功率超过
Figure BDA0002647313990000112
时，说明第一交流端有功出力上升，所述混合级联型直流输电系统中的第二换流器有过流风险，此时，“上限幅环”起作用，自适应功率-电压下垂控制回路输出正值，提升高压阀组直流电压；
3)当第二换流器的功率超过Pop时，表明第二交流端有功出力大幅下降，所述混合级联型直流输电系统中的第二换流器有过流风险。此时，附加控制环起作用，自适应功率-电压下垂控制回路输出0.1，提升高压阀组直流电压；
4)当第一换流器的功率小于
Figure BDA0002647313990000113
对，说明第一交流端有功出力下降，所述混合级联型直流输电系统中的第一换流器存在无功过剩风险。此时，“下限幅环”起作用，自适应功率-电压下垂控制回路输出负值，降低高压阀组直流电压。
图6(a)为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第二交流端出力增大时的伏安特性分析。MMC2换流站的直流电流上升导致流经LCC换流站的电流增加，其承担的有功功率相应上升，因此MMC1换流站承担的有功功率下降，直流电流同样减小。
图6(b)为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第一交流端出力增大时的伏安特性分析。第一交流端功率上升时，MMC1的伏安特性曲线右移；自适应下垂控制启动，高压阀组电压升高，LCC的伏安特性曲线上移。最终，送端各个换流站的直流电流均有所增加。若闭锁自适应下垂控制，MMC1换流站直流电流的上升幅度加大，且换流站承担的有功功率上升明显，导致交流电流大幅增加，更容易造成换流站桥臂过流。
图7(a)为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第二交流端出力减小时的伏安特性分析。Idc与Idc2均下降，LCC换流站输送的有功功率下降，因此MMC1换流站的有功功率与直流电流均增加。当PMMC1＞Pop时，附加控制环节投入，高压阀组电压升高，LCC换流站伏安曲线上移。若闭锁自适应下垂控制，MMC1换流站直流电流的上升幅度加大，且换流站承担的有功功率上升明显，造成换流站桥臂过流。
图7(b)为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第一交流端出力减小时的伏安特性分析。随着第一交流端出力的下降，MMC1的伏安特性曲线左移；LCC换流站功率小于下限幅值时，在电压控制环的作用下，高压阀组电压下降，LCC换流站伏安曲线下移。最终，各个换流站的直流电流均有所减小。若闭锁电压自适应控制，LCC换流站电流下降程度不变，MMC1换流站的电流进一步下降。
分层混联直流输电系统用于仿真测试本发明所设计的自适应功率-电压下垂控制方法的有效性。
阀组电压自适应下垂控制下高低压阀组直流电压可以达到的最大值与最小值分别为440kV和360kV。本实施例将电压自适应控制可调范围内LCC换流站的最大功率与最小功率Pmax、Pmin分别设置为3135MW(1.254p.u.)、1800MW(0.72p.u.)，附加环节中MMC1换流站的启动功率Pop与返回功率Pre分别设置为1080MW(1.08p.u.)与850MW(0.85p.u.)。利用上述数据可以计算出k*的具体表达式：
Figure BDA0002647313990000131
图8和图9分别为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第一交流端的出力在7.5s时由3500MW上升至3940MW后，采用定斜率控制与自适应控制下高压阀组直流电压与MMC1换流站桥臂仿真结果对比图。当第一交流端出力由3500MW提升至3940MW时，LCC换流站的有功功率上升且超过其上限幅值，LCC换流站的P-V控制启动。若P-V控制的斜率固定，由层级电压及功率分配关系可知，高压阀组的电压由400kV上升至420kV，此时MMC1换流站承担1085MW的有功功率，超出其最大额定运行功率，桥臂电流也超出其安全运行范围，不利于换流器继续稳定运行。若采用斜率可变的自适应下垂控制，高压阀组电压将提升至约430kV，此时MMC1换流站承担1016MW的有功功率，在稳定运行范围内。上述仿真结果证明了自适应P-V下垂控制充分考虑了各换流器的功率裕度，当系统出现功率不平衡时能够保证裕度较大的换流器承担更多的不平衡功率，避免换流站桥臂过流。
图10和图11分别为本发明实施例提供的分层混联型直流输电系统中第一交流端与第二交流端出力均下降后，采用自适应控制下高压阀组直流电压以及采用基本控制与自适应控制下LCC换流站无功功率仿真结果对比图。7.5s时，第二交流端的出力由1500MW下降至1200MW；11s-11.5s，第一交流端的功率由3500MW下降至2500MW。
第二交流端出力下降导致流经MMC1换流站的功率上升，超过动作功率Pop后，自适应P-V控制的附加控制环节投入，高压阀组电压指令值上升。8.5s时，高低压阀组的电压分别稳定在440kV、360kV。
11s时，第一交流端出力的下降使流经LCC与MMC1换流站的功率均下降。当MMC1换流站的功率下降至低于返回功率时，附加控制环节退出，随后下限幅环节投入，高压阀组电压指令值下降。11.5s时，高低压阀组的电压分别稳定在360kV、440kV。若仅采用基本控制，第一交流端出力下降1000MW后，LCC换流站无功过剩高达500MW，且大幅振荡，系统控制难以维持稳定。而采用自适应电压控制后，LCC换流站通过增大触发角吸收多余无功，维持系统稳定。
对应地，本发明提供了一种直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制系统，包括：计算机可读存储介质和处理器；所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行上述直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法，其特征在于，所述自适应功率-电压下垂控制方法包括以下步骤：
S1.构建上限幅环、下限幅环和附加环，所述上限幅环将输入的第一换流器的直流电压与直流电流相乘，得到第一换流器的运行有功功率，再与上限幅功率相减，得到的差值作为上限幅环的输出；所述下限幅环将输入的第一换流器的直流电压与直流电流相乘，得到第一换流器的运行有功功率，再与下限幅功率相减，得到的差值作为下限幅环的输出；所述附加环恒定输出0.1p.u.；
S2.上限幅环输出的功率与自适应功率-电压斜率系数相乘，得到第一乘积，下限幅环输出的功率与自适应功率-电压斜率系数相乘，得到第二乘积；
S3.将第一乘积和第二乘积相加，得到的和值作为第一控制分支的输出电压，将附加环输出的电压直接作为第二控制分支的输出电压；
S4.当第二换流器输出的有功功率大于等于迟滞比较器的动作功率时，将第二控制分支的输出作为第一换流器直流电压指令值的变化量ΔUdc；当第二换流器输出的有功功率小于等于迟滞比较器的返回功率时，将第一控制分支的输出作为第一换流器直流电压指令值的变化量ΔUdc；
S5.将ΔUdc和额定工况下高压阀组直流电压的指令值求和，得到高压阀组直流电压的实际指令值；
其中，所述直流输电系统的送端包括：在直流侧串联的高压阀组和低压阀组，高压阀组为第一换流器，低压阀组包括并联的第二换流器和第三换流器，第一换流器的交流侧与第二换流器的交流侧共同接入级联换流阀的第一交流端，第三换流器的交流侧构成级联换流阀的第二交流端；所述直流输电系统的受端包括：位于高压阀组的第四换流器和位于低压阀组的第五换流器，第四换流器与第五换流器串联后，与位于送端的级联换流阀直流侧并联。
2.如权利要求1所述自适应功率-电压下垂控制方法，其特征在于，
当
Figure FDA0002647313980000021
且PMCC1＜Pop时，即换流器功率在允许波动范围内，所述分层混联直流输电系统只采用定电压与定功率控制方法，所述自适应功率-电压下垂控制方法不参与控制；
当
Figure FDA0002647313980000022
或者PMCC1≥Pop时，所述分层混联直流输电系统同时采用定电压与定功率控制方法和所述自适应功率-电压下垂控制方法，所述自适应功率-电压下垂控制方法附加于采用定直流电压控制的换流器控制回路中，其输出为该换流器直流电压的指令值；
其中，PLCC表示第一换流器的有功功率，PMCC1表示第二换流器输出的有功功率，
Figure FDA0002647313980000023
表示上限幅功率，
Figure FDA0002647313980000026
表示下限幅功率，Pop表示迟滞比较器的动作功率。
3.如权利要求2所述的自适应功率-电压下垂控制方法，其特征在于，步骤S2中，自适应功率-电压斜率系数k*的计算公式如下：
Figure FDA0002647313980000024
其中，Pn表示第一换流器的额定功率；Pmax、Pmin分别表示电压控制可调范围内第一换流器的最大功率与最小功率，k表示常规的功率-电压下垂控制的斜率系数。
4.如权利要求3所述的自适应功率-电压下垂控制方法，其特征在于，Pmax、Pmin分别取1.254p.u.、0.72p.u.；
Figure FDA0002647313980000025
分别取1.03p.u.、0.97p.u.。
5.如权利要求4所述的自适应功率-电压下垂控制方法，其特征在于，常规的功率-电压下垂控制的斜率系数k的计算公式如下：
Figure FDA0002647313980000031
其中，Un表示第一换流器的额定直流电压；Umax、Umin分别表示第一换流器稳定状态下直流电压能够达到的最大值与最小值。
6.如权利要求1至5任一项所述的自适应功率-电压下垂控制方法，其特征在于，所述自适应功率-电压下垂控制方法可应用于直流输电系的送端和/或受端。
7.一种直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制系统，其特征在于，包括：计算机可读存储介质和处理器；
所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；
所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行权利要求1至6任一项所述的直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法。
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