CN114583741A - 混合级联直流输电功率转带能力优化控制方法和系统 - Google Patents

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CN114583741A CN202210241746.6A CN202210241746A CN114583741A CN 114583741 A CN114583741 A CN 114583741A CN 202210241746 A CN202210241746 A CN 202210241746A CN 114583741 A CN114583741 A CN 114583741A
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Abstract

本发明涉及一种混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法和系统,包括:计算稳态调制比,根据稳态调制比判断柔性直流换流器的运行方式是否为单极半压运行,根据判断结果选择最大的调制比;判断稳态调制比是否大于最大的调制比,若是升高换流变档位,若否在维持原档位不变;计算直流控制系统的调制比,根据直流控制系统的调制比判断是否注入三次谐波;在故障发生时,获取柔性直流换流器降压能力限制下的最大功率,并根据该最大功率计算故障后直流控制系统的功率;根据故障后直流控制系统的功率,更新功率指令值,柔性直流换流器根据功率指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机。其能够提升混合级联特高压直流输电工程功率转带能力,提高系统运行的可靠性。

Description

混合级联直流输电功率转带能力优化控制方法和系统
技术领域
本发明涉及一种混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法和系统,属于直流输电领域,特别涉及混合特高压直流输电系统优化技术领域。
背景技术
我国能源资源与负荷中心呈逆向分布,需稳步推进特高压骨干电网建设,发挥特高压大电网的输送能力。我国部分负荷中心,直流馈入需求不断增大,但区外直流的密集馈入将造成换流站间的电气距离减小,多馈入短路比下降,多回直流同时换相失败风险逐渐增大,使电网面临严重的安全稳定问题。为实现远距离大容量输电和多落点供电,解决受端多馈入短路比下降的难题,可采用混合级联特高压直流输电技术,即常规直流换流器和多个柔性直流换流器级联联接的技术方案,该技术结合了常规直流和柔性直流换流器的优势,可有效改善受端交流电网的稳定性,且可靠性高,运行方式灵活,具有广泛的应用前景,是构建未来能源互联网的关键技术。
特高压直流工程当发生单极或阀组故障退出时,为尽可能减少功率损失,需尽可能多地由健全极和健全阀组快速增大功率,转带故障极或故障阀组的功率。此时,直流电流需快速增大,因此将造成线路压降快速增大,而送端的电压上升能力非常有限,因此实现功率转带主要依靠受端阀组电压的快速降低。由于混合的低压端采用半桥型模块化多电平换流器,此类换流器快速降压时,要维持原来的交流电压输出,需要快速增大调制比,如果快速降压的幅值较小,调制比将达到其最大调节范围,进而造成输出电压“削顶”畸变、控制器饱和、换流器失控等一系列后果,半桥型模块化多电平换流器的快速降压能力受限。因此,对于混合级联特高压直流输电工程,如不采取特殊的设计和控制方面的措施,单极或单阀组退出时健全极和健全阀组转带功率的能力将受到严重限制,甚至可能不仅不能转带,而且健全极或健全阀组还需要降低自身的功率,这将严重降低混合级联特高压直流输电工程的可靠性。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法和系统,其能够提升混合级联特高压直流输电工程功率转带能力,从而降低极或阀组退出时系统的功率损失,提高系统运行的可靠性。
为了实现上述目的,本发明提出了以下技术方案:一种混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法,包括:计算稳态调制比,根据稳态调制比判断柔性直流换流器的运行方式是否为单极半压运行,根据判断结果选择最大的调制比;判断稳态调制比是否大于最大的调制比,若是升高换流变档位,若否在维持原档位不变;直流控制系统实时计算调制比,根据直流控制系统的调制比判断是否注入三次谐波;在故障发生时,获取柔性直流换流器降压能力限制下的最大功率,并根据该最大功率计算故障后直流控制系统的功率;根据故障后直流控制系统的功率,更新功率指令值,柔性直流换流器根据功率指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机。
进一步,调制比的计算公式为:
Figure BDA0003542447430000021
其中,u1p为换流器生成的基波调制波峰值;Udc为直流额定直流电压为Udc
进一步,若柔性直流换流器的运行方式不是单极半压运行,则选择第一最大调制比作为最大的调制比,表示需要考虑柔性直流换流器的快速降压能力;若柔性直流换流器的运行方式是单极半压运行,则选择第二最大调制比作为最大的调制比,表示不需要考虑柔性直流换流器的快速降压能力。
进一步,根据直流控制系统的调制比判断是否注入三次谐波的方法为:判断直流控制系统的调制比是否大于第三最大调制比,若是则注入三次谐波,若否则不注入三次谐波。
进一步,故障后直流控制系统的功率的计算方法为:故障发生后,判断待计算极是否包含柔性直流换流器;若是,则确定计算参数,计算柔性直流换流器降压能力限制下的第一最大功率,比较第一最大功率和第二最大功率,故障后直流控制系统的功率为二者之中较小的一个;更新功率指令值,柔性直流换流器根据功率指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机;若否,则故障后直流控制系统的功率为第二最大功率,直接反馈至安控装置执行切机。
进一步,故障后双极对称、单极大地返回和单极金属返回的第一最大功率的计算公式为:
Figure BDA0003542447430000022
其中,Pmax1为第一最大功率;Udcrec为故障后待计算极送端直流电压;k为运行方式系数,该极为全压运行则k为2,半压运行则k为1;Rp为待计算极的回路电阻;Udcvsc0为故障前柔性直流换流器的直流电压;M0为当前调制比;Mmaxabs为保证柔性直流换流器不过调制运行的最大调制比。
进一步,故障后双极不对称运行的计算公式为:
Figure BDA0003542447430000023
其中,Re为送受端接地极线路电阻和接地极电阻之和;Rb为单个极线的电阻;Idcop为双极不对称运行时,除了待计算极以外的另一极的运行电流。
进一步,在双极对称运行时,待计算极的回路电阻Rp为单个极线的电阻Rb;在单极大地返回运行时,待计算极的回路电阻Rp为极线电阻、送受端接地极线和接地极电阻之和;在单极金属返回运行时,待计算极的回路电阻Rp等于2Rb
本发明公开了一种混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制系统,包括:稳态调制比计算模块,用于计算稳态调制比,根据稳态调制比判断柔性直流换流器的运行方式是否为单极半压运行,根据判断结果选择最大的调制比;调制比调整模块,用于判断稳态调制比是否大于最大的调制比,若是升高换流变档位,若否在维持原档位不变;三次谐波注入模块,用于计算直流控制系统的调制比,根据直流控制系统的调制比判断是否注入三次谐波;最大功率计算模块,用于在故障发生时,获取柔性直流换流器降压能力限制下的最大功率,并根据该最大功率计算故障后直流控制系统的功率;更新执行模块,用于根据故障后直流控制系统的功率,更新功率指令值,柔性直流换流器根据功率指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机。
进一步,故障后直流控制系统的功率的计算方法为:故障发生后,判断待计算极是否包含柔性直流换流器;若是,则按照直流控制系统内预设的不同故障下的最大功率查表获得第一最大功率,比较第一最大功率和第二最大功率,故障后直流控制系统的功率为二者之中较小的一个;更新功率指令值,柔性直流换流器根据功率指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机;若否,则故障后直流控制系统的功率为第二最大功率,直接反馈至安控装置执行切机。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:
1、本发明方案通过根据运行方式灵活调整调制比,并实时计算调制比限制下的最大功率,能够提升混合级联特高压直流输电工程功率转带能力,从而降低极或阀组退出时系统的功率损失,提高系统运行的可靠性。
2、本发明通过根据调制比的实时计算结果灵活选择是否注入三次谐波能够实现对子模块电平数的充分利用和对直流电压利用率的充分提升,并避免柔性直流换流器过调制。
附图说明
图1是本发明一实施例中混合级联特高压直流控制系统拓扑结构图;
图2是本发明一实施例中稳态运行时调制比控制策略流程图;
图3是本发明一实施例中三次谐波注入动态投切策略流程图;
图4是本发明一实施例中暂态发生时功率转带控制在线计算流程图;
图5是本发明一实施例中暂态发生时功率转带控制离线计算流程图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方向,通过具体实施例对本发明进行详细的描绘。然而应当理解,具体实施方式的提供仅为了更好地理解本发明,它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中,需要理解的是,所用到的术语仅仅是用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
基于现有技术中的混合级联特高压直流输电工程,存在的单极或单阀组退出时健全极和健全阀组转带功率的能力将受到严重限制,严重降低混合级联特高压直流输电工程的可靠性的问题。本发明提供了一种混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法和系统,其通过对故障后柔性直流换流器需要快速降压的运行方式,控制稳态调制比范围;直流控制系统根据调制比的大小设置三次谐波注入的动态投切策略;故障发生后,计算柔性直流换流器降压能力限制造成的转带功率能力限制Pmax1;直流控制系统结合稳态条件下的最大功率Pmax2,确定故障后直流控制系统的功率;最后调整直流控制系统的功率指令,并根据功率指令,调整故障后柔性直流换流器的直流电压参考值,并将此时系统的最大运行功率反馈给安控系统执行切机。该方案能够提升混合级联特高压直流输电工程功率转带能力,从而降低极或阀组退出时系统的功率损失,提高系统运行的可靠性。下面结合附图,通过实施例对本发明的方案进行详细说明。
实施例一
图1是本实施例中混合级联特高压直流控制系统拓扑结构图,如图1所示,混合级联特高压直流输电系统送端采用特高压直流拓扑结构,包括若干极,每极均由2个十二脉动常规直流换流器级联构成;受端采用混合级联特高压直流拓扑结构,每极均由高压端的十二脉动直流换流器和低压端的多个并联的柔性直流换流器级联而成,柔性直流换流器采用半桥型模块化多电平换流器,受端常规直流换流器和每个柔性直流换流器均馈入不同的交流母线。
本实施例中的混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法用于对图1中混合级联特高压直流控制系统的功率转带能力进行优化,其包括:
S1计算稳态调制比,根据稳态调制比判断柔性直流换流器的运行方式是否为单极半压运行,根据判断结果选择最大的调制比。
本实施例中调制比的计算公式为:
Figure BDA0003542447430000041
其中,u1p为换流器生成的基波调制波峰值;Udc为直流额定直流电压为Udc。需要说明的是本步骤中稳态调制比和步骤S3中的直流控制系统的调制比二者在数值上并不相同,即为不同的调制比,但二者的计算公式是相同的,只是公式中具体参数值不同。
图2是本实施例中稳态运行时调制比控制策略流程图,其对应的步骤为步骤S1和步骤S2,如图2所示,根据稳态调制比判断柔性直流换流器的运行方式是否为单极半压运行,单极半压运行包括单极半压大地返回和单极半压金属返回两种,若柔性直流换流器的运行方式不是单极半压运行,则当前的运行方式为双极全压运行、双极半压运行、双极混压运行、单极全压大地返回运行、单极全压金属返回运行等五类,若发生故障存在柔性直流换流器快速降压以进行功率转带,此时选择第一最大调制比Mmax1作为最大的调制比。由于与纯柔性直流系统相比,第一最大调制比Mmax1应当较低,本实施例中优选第一最大调制比Mmax1为0.9。
若柔性直流换流器的运行方式是单极半压运行,则故障后无功率转带可以不考虑柔性直流的快速降压能力,选择第二最大调制Mmax2比作为最大的调制比,从而充分提高直流电压的利用率。本实施例中优选第二最大调制比Mmax2优选为1.05,但不论是第一最大调制比Mmax1还是第二最大调制比Mmax2的数值均需根据实际情况确认,不以本实施例中给出的值为限。
S2判断稳态调制比是否大于最大的调制比,若是升高换流变档位,若否在维持原档位不变。
对于柔性直流换流器的运行方式为双极全压运行、双极半压运行、双极混压运行、单极全压大地返回运行和单极全压金属返回运行等时,若其稳态调制比大于第一最大调制比Mmax1,则升高换流变档位,直到稳态调制比降低至第一最大调制比Mmax1以内。
对于柔性直流换流器的运行方式为单极半压运行时,若其稳态调制比大于第二最大调制比Mmax2,则升高换流变档位,直到稳态调制比降低至第二最大调制比Mmax2以内。
基波调制波峰值为u1p,直流额定直流电压为Udc,调制比M=2u1p/Udc;直流控制系统识别系统运行方式,对于双极全压运行、双极半压运行、双极混压运行、单极全压大地返回运行、单极全压金属返回运行等五类方式,当调制比>Mmax1,升高换流变压器档位,直到将调制比限制到Mmax1之内,和纯柔性直流工程相比,Mmax1需降低至较低的水平,推荐采用0.9;对于单极半压大地返回和单极半压金属返回等两类方式,当调制比>Mmax2,升高换流变压器档位,直到将调制比限制到Mmax2之内,Mmax2推荐采用1.05。
S3计算直流控制系统的调制比,根据直流控制系统的调制比判断是否注入三次谐波。
图3是本实施例中三次谐波注入动态投切策略流程图,如图3所示,根据直流控制系统的调制比判断是否注入三次谐波的方法为:判断直流控制系统的调制比是否大于第三最大调制比Mmax3,若是则注入三次谐波,若否则不注入三次谐波。通过注入三次谐波能够实现对子模块电平数的充分利用和对直流电压利用率的充分提升,并避免柔性直流换流器过调制。第三最大调制比Mmax3为不附加三次谐波时的柔性直流换流器的最大调制比,并需要考虑一定裕度,本实施例中优选为0.95,但也不以此为限。
S4在故障发生时,获取柔性直流换流器降压能力限制下的最大功率,并根据该最大功率计算故障后直流控制系统的功率。
故障后直流控制系统的功率可以通过在线计算或者离线计算两种方式获得,下面分别对上述两种方式进行说明。
图4是本实施例中暂态发生时功率转带控制在线计算流程图,如图4所示,故障后直流控制系统的功率的计算方法为:
故障发生后,判断待计算极是否包含柔性直流换流器;若是,则确定计算参数,计算柔性直流换流器降压能力限制下的第一最大功率Pmax1,第一最大功率Pmax1的计算方法为,首先,进行参数设定,Pmax1为第一最大功率;Udcrec为故障后待计算极送端直流电压;k为运行方式系数,待计算极为全压运行则k为2,为半压运行则k为1;Rp为待计算极的回路电阻;Udcvsc0为故障前柔性直流换流器的直流电压;M0为当前调制比;Mmaxabs为保证柔性直流换流器不过调制运行的最大调制比,本实施例中Mmaxabs优选为1.05。在双极对称运行时,待计算极的回路电阻Rp为单个极线的电阻Rb;在单极大地返回运行时,待计算极的回路电阻Rp为极线电阻、送受端接地极线和接地极电阻之和;在单极金属返回运行时,待计算极的回路电阻Rp等于2Rb。Re为送受端接地极线路电阻和接地极电阻之和;Idcop为双极不对称运行时,除了待计算极以外的另一极的运行电流,当运行方式为单极时,Idcop为零。
其次,根据当前调制比M0计算柔性直流换流器具备的快速降压能力,即计算经过故障后新的待计算极送端直流电压,其计算方法为:
Udcvsc_new=kUdcvsc0M0/Mmaxabs
最后,根据故障后新的待计算极送端直流电压,计算故障后受调制比限制下的第一最大功率Pmax1,故障后双极对称、单极大地返回和单极金属返回的第一最大功率的计算公式为:
Figure BDA0003542447430000061
其中,Pmax1为第一最大功率;Udcrec为故障后待计算极送端直流电压;k为运行方式系数,该极为全压运行则k为2,半压运行则k为1;Rp为待计算极的回路电阻;Udcvsc0为故障前柔性直流换流器的直流电压;M0为当前调制比;Mmaxabs为保证柔性直流换流器不过调制运行的最大调制比。
故障后双极不对称运行的计算公式为:
Figure BDA0003542447430000062
其中,Re为送受端接地极线路电阻和接地极电阻之和;Rb为单个极线的电阻;Idcop为双极不对称运行时,除了待计算极以外的另一极的运行电流。
比较第一最大功率Pmax1和第二最大功率Pmax2,故障后直流控制系统的功率为二者之中较小的一个,即
Pnew=min(Pmax1,Pmax2)
其中,第二最大功率为稳态条件下的最大功率,其由直流控制系统根据故障后形成的新的运行方式决定。
更新功率指令值,柔性直流换流器根据功率指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机;
若否,则故障后直流控制系统的功率为第二最大功率,直接反馈至安控装置执行切机。
图5是本实施例中暂态发生时功率转带控制离线计算流程图,如图5所示,故障后直流控制系统的功率的计算方法为:
故障发生后,判断待计算极是否包含柔性直流换流器;
若是,则按照直流控制系统内预设的不同故障下的最大功率查表获得第一最大功率,比较第一最大功率和第二最大功率,故障后直流控制系统的功率为二者之中较小的一个,即Pnew=min(Pmax1,Pmax2)。在预设值计算时,需考虑最苛刻的工况,假设每种运行方式下均运行于其稳态下的最大调制比,线路电阻取最大值。根据离线计算结果绘制每种运行方式下故障前功率和故障后最大功率曲线。故障发生后,自动调用离线计算并在控制系统中设置好的最大功率曲线,确定第一最大功率Pmax1。另外,若受限的运行工况较少,可将转带受限的运行工况统一限制为单个功率指令值,以降低控制设计的复杂度。
更新功率指令值,柔性直流换流器根据功率指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机;
若否,则故障后直流控制系统的功率为第二最大功率,直接反馈至安控装置执行切机。
S5根据故障后直流控制系统的功率,更新功率指令值,柔性直流换流器根据功率指令值对直流电压进行调整,
根据故障后直流控制系统的功率,更新功率指令值,柔性直流换流器根据功率指令值及回路电阻对直流电压参考值进行调整,在定直流电压控制器的作用下,调节换流器输出电压和系统电压之间的相差角,实时直流电压不偏差地跟踪直流电压参考值,并反馈至安控装置执行切机。并反馈至安控装置执行切机。
实施例二
基于相同的发明构思,本实施例公开了一种混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制系统,包括:
稳态调制比计算模块,用于计算稳态调制比,根据稳态调制比判断柔性直流换流器的运行方式是否为单极半压运行,根据判断结果选择最大的调制比;
调制比调整模块,用于判断稳态调制比是否大于最大的调制比,若是升高换流变档位,若否在维持原档位不变;
三次谐波注入模块,用于计算直流控制系统的调制比,根据直流控制系统的调制比判断是否注入三次谐波;
最大功率计算模块,用于在故障发生时,获取柔性直流换流器降压能力限制下的最大功率,并根据该最大功率计算故障后直流控制系统的功率;
更新执行模块,用于根据故障后直流控制系统的功率,更新功率指令值,柔性直流换流器根据功率指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机。
其中,故障后直流控制系统的功率的计算方法为:
故障发生后,判断待计算极是否包含柔性直流换流器;
若是,则按照直流控制系统内预设的不同故障下的最大功率查表获得第一最大功率,比较第一最大功率和第二最大功率,故障后直流控制系统的功率为二者之中较小的一个;
更新功率指令值,柔性直流换流器根据功率指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机;
若否,则故障后直流控制系统的功率为第二最大功率,直接反馈至安控装置执行切机。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。上述内容仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法,其特征在于,包括:
计算稳态调制比,根据所述稳态调制比判断所述柔性直流换流器的运行方式是否为单极半压运行,根据判断结果选择最大的调制比;
判断所述稳态调制比是否大于最大的调制比,若是升高换流变档位,若否在维持原档位不变;
直流控制系统实时计算调制比,根据所述直流控制系统的调制比判断是否注入三次谐波;
在故障发生时,获取柔性直流换流器降压能力限制下的最大功率,并根据该最大功率计算故障后直流控制系统的功率;
根据所述故障后直流控制系统的功率,更新功率指令值,所述柔性直流换流器根据功率所述指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机。
2.如权利要求1所述的混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法,其特征在于,所述调制比的计算公式为:
Figure FDA0003542447420000011
其中,u1p为换流器生成的基波调制波峰值;Udc为直流额定直流电压为Udc
3.如权利要求1或2所述的混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法,其特征在于,若所述柔性直流换流器的运行方式不是单极半压运行,则选择第一最大调制比作为最大的调制比,表示需要考虑柔性直流换流器的快速降压能力;若所述柔性直流换流器的运行方式是单极半压运行,则选择第二最大调制比作为最大的调制比,表示不需要考虑柔性直流换流器的快速降压能力。
4.如权利要求1或2所述的混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法,其特征在于,根据所述直流控制系统的调制比判断是否注入三次谐波的方法为:判断所述直流控制系统的调制比是否大于第三最大调制比,若是则注入三次谐波,若否则不注入三次谐波。
5.如权利要求1或2所述的混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法,其特征在于,故障后直流控制系统的功率的计算方法为:
故障发生后,判断待计算极是否包含柔性直流换流器;
若是,则确定计算参数,计算柔性直流换流器降压能力限制下的第一最大功率,比较第一最大功率和第二最大功率,故障后直流控制系统的功率为二者之中较小的一个;
更新功率指令值,所述柔性直流换流器根据功率所述指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机;
若否,则故障后直流控制系统的功率为第二最大功率,直接反馈至安控装置执行切机。
6.如权利要求5所述的混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法,其特征在于,故障后双极对称、单极大地返回和单极金属返回的所述第一最大功率的计算公式为:
Figure FDA0003542447420000021
其中,Pmax1为第一最大功率;Udcrec为故障后待计算极送端直流电压;k为运行方式系数,该极为全压运行则k为2,半压运行则k为1;Rp为待计算极的回路电阻;Udcvsc0为故障前柔性直流换流器的直流电压;M0为当前调制比;Mmaxabs为保证柔性直流换流器不过调制运行的最大调制比。
7.如权利要求5所述的混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法,其特征在于,故障后双极不对称运行的所述第一最大功率的计算公式为:
Figure FDA0003542447420000022
其中,Re为送受端接地极线路电阻和接地极电阻之和;Rb为单个极线的电阻;Idcop为双极不对称运行时,除了待计算极以外的另一极的运行电流。
8.如权利要求6所述的混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制方法,其特征在于,在双极对称运行时,所述待计算极的回路电阻Rp为单个极线的电阻Rb;在单极大地返回运行时,所述待计算极的回路电阻Rp为极线电阻、送受端接地极线和接地极电阻之和;在单极金属返回运行时,所述待计算极的回路电阻Rp等于2Rb
9.一种混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制系统,其特征在于,包括:
稳态调制比计算模块,用于计算稳态调制比,根据所述稳态调制比判断所述柔性直流换流器的运行方式是否为单极半压运行,根据判断结果选择最大的调制比;
调制比调整模块,用于判断所述稳态调制比是否大于最大的调制比,若是升高换流变档位,若否在维持原档位不变;
三次谐波注入模块,用于计算直流控制系统的调制比,根据所述直流控制系统的调制比判断是否注入三次谐波;
最大功率计算模块,用于在故障发生时,获取柔性直流换流器降压能力限制下的最大功率,并根据该最大功率计算故障后直流控制系统的功率;
更新执行模块,用于根据所述故障后直流控制系统的功率,更新功率指令值,所述柔性直流换流器根据功率所述指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机。
10.如权利要求9所述的混合级联直流输电工程功率转带能力优化控制系统,其特征在于,故障后直流控制系统的功率的计算方法为:
故障发生后,判断待计算极是否包含柔性直流换流器;
若是,则按照直流控制系统内预设的不同故障下的最大功率查表获得第一最大功率,比较第一最大功率和第二最大功率,故障后直流控制系统的功率为二者之中较小的一个;
更新功率指令值,所述柔性直流换流器根据功率所述指令值对直流电压进行调整,并反馈至安控装置执行切机;
若否,则故障后直流控制系统的功率为第二最大功率,直接反馈至安控装置执行切机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115663876A (zh) * 2022-10-25 2023-01-31 国网经济技术研究院有限公司 混合级联特高压直流系统主回路参数设计方法及系统
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