CN115764910A - 直流输电受端系统、电压控制方法、装置及直流输电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电网技术领域，公开了一种直流输电受端系统、电压控制方法、装置及直流输电系统。其中，该电压控制方法包括：获取在直流输电受端系统的受端电网所产生的并网点电压；基于并网点电压确定受端电网是否存在电压失稳现象；当受端电网存在电压失稳现象时，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网的并网点提供支撑电流。通过实施本发明，在受端电网因直流换相失败而导致交流母线电压降低时，通过控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网提供支撑电流，以注入无功功率，避免受端电网产生失稳现象而影响直流输电受端系统的工作稳定性。

Description

直流输电受端系统、电压控制方法、装置及直流输电系统

技术领域

本发明涉及电网技术领域，具体涉及一种直流输电受端系统、电压控制方法、装置及直流输电系统。

背景技术

对于直流受端而言，当交流母线电压降低时，直流受端处的换流站中已有装置会向吸收无功功率，使得交流母线电压存在进一步下降的风险。而当直流输电系统出现换相失败等故障时，直流受端处的换流站则会从系统吸收大量的无功功率，使得电压难以保持在稳定范围，甚至出现电压崩溃。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种直流输电受端系统、电压控制方法、装置及直流输电系统，以解决直流输电受端系统故障时，其受端电网的电压难以保持稳定的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种直流输电受端系统的电压控制方法，包括：获取在直流输电受端系统的受端电网所产生的并网点电压；基于所述并网点电压确定所述受端电网是否存在电压失稳现象；当所述受端电网存在电压失稳现象时，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向所述受端电网的并网点提供支撑电流。

本发明实施例提供的直流输电受端系统的电压控制方法，通过监测直流输电受端系统的并网点电压以确定受端电网的并网点是否存在电压失稳现象，在发生电压失稳现象时，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网提供支撑电流，以注入无功功率，避免受端电网产生失稳现象而影响直流输电受端系统的工作稳定性。

结合第一方面，在第一方面的第一实施方式中，所述基于所述并网点电压确定所述受端电网是否存在电压失稳现象，包括：判断所述并网点电压是否低于预设阈值；当所述并网点电压低于所述预设阈值时，判定所述受端电网存在电压失稳现象。

本发明实施例提供的直流输电受端系统的电压控制方法，通过检测并网点电压与预设阈值之间的关系，能够更加直观的确定直流输电受端系统在受端电网处是否存在电压失稳现象，便于及时控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网的并网点提供支撑电流，最大程度上缓解电压下降的问题。

结合第一方面，在第一方面的第二实施方式中，所述当所述受端电网存在电压失稳现象时，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向所述受端电网的并网点提供支撑电流，包括：获取电压失稳现象对应的失稳等级；当所述失稳等级超过预设等级时，调整所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电势，确定与所述电势相对应的支撑电流。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面的第三实施方式中，所述调整所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电势，确定与所述电势相对应的支撑电流，包括：基于所述失稳等级构造所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的内部电势，确定与所述失稳等级相对应的电势；将调整电势后的所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置确定为电压源，基于所述电压源向所述受端电网的并网点提供支撑电流。

本发明实施例提供的直流输电受端系统的电压控制方法，在直流输电受端系统存在失稳现象时，通过确定与当前失稳等级所对应的针对于静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电势，以静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置作为电压源改变其输出至受端电网的支撑电流，从而能够改变受端电网中的无功功率，以最大程度上缓解电压下降。

结合第一方面或第一方面第一实施方式至第三实施方式中的任一实施方式，在第一方面的第四实施方式中，所述方法还包括：基于所述支撑电流控制所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向所述受端电网注入无功功率，升高所述受端电网的并网点电压。

本发明实施例提供的直流输电受端系统的电压控制方法，通过控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网提供支撑电流以向受端电网注入无功功率，从而能够改变受端电网中的无功功率，使得受端电网的并网点电压升高，由此避免了并网点电压急速下降的问题。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种直流输电受端系统的电压控制装置，包括：获取模块，用于获取在直流输电受端系统的受端电网所产生的并网点电压；判断模块，用于基于所述并网点电压确定所述受端电网是否存在电压失稳现象；控制模块，用于当所述受端电网存在电压失稳现象时，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向所述受端电网的并网点提供支撑电流。

结合第二方面，在第二方面的第一实施方式中，所述判断模块，包括：判断子模块，用于判断所述并网点电压是否低于预设阈值；判定子模块，用于当所述并网点电压低于所述预设阈值时，判定所述受端电网存在电压失稳现象。

结合第二方面，在第二方面的第二实施方式中，所述控制模块，包括：获取子模块，用于获取电压失稳现象对应的失稳等级；调整子模块，用于当所述失稳等级超过预设等级时，调整所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电势，确定与所述电势相对应的支撑电流。

结合第二方面第二实施方式，在第二方面的第三实施方式中，所述调整子模块还用于：基于所述失稳等级构造所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的内部电势，确定与所述失稳等级相对应的电势；将调整电势后的所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置确定为电压源，基于所述电压源向所述受端电网的并网点提供支撑电流。

结合第二方面或第二方面第一实施方式至第三实施方式中的任一实施方式，在第二方面的第四实施方式中，所述装置还包括：功率控制模块，用于基于所述支撑电流控制所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向所述受端电网注入无功功率，升高所述受端电网的并网点电压。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种直流输电受端系统，包括：受端电网；逆变换流站，通过受端输电线路与所述受端电网连接；静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置，设置在所述逆变换流站中，与所述逆变换流站中的逆变侧交流母线相连，用于向并网点提供支撑电流；第二方面或第二方面任一实施方式所述的直流输电受端系统的电压控制装置，与所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置进行通信连接。

本发明实施例提供的直流输电受端系统，通过在受端电网的逆变换流站中部署静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置，以向受端电网提供支撑电流。在受端电网因直流换相失败而导致交流母线电压降低时，通过电压控制装置控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置生成支撑电流，以通过该支撑电流向受端电网注入无功功率，缓解其电压下降现象，最大程度上保证电压维持在较为稳定的范围，从而提高了直流输电受端系统的稳定性。

结合第三方面，在第三方面的第一实施方式中，所述逆变换流站包括：逆变变压器，与所述逆变侧交流母线相连，用于对逆变侧电压进行转换；逆变滤波器，与所述逆变侧交流母线相连，用于滤除逆变侧电压信号中的谐波信号；逆变换流器，与所述逆变侧交流母线相连，用于对逆变侧电压信号进行逆变处理。

本发明实施例提供的直流输电受端系统，在逆变换流站的交流母线上连接有逆变变压器、逆变换流器以及逆变滤波器，以保证直流输电受端系统的运行稳定性。

根据第四方面，本发明实施例提供了一种直流输电系统，包括：第三方面或第三方面第一实施方式所述的直流输电受端系统；送端电网，与所述直流输电送端系统相连；整流换流站，通过所述送端输电线路与所述送端电网连接。

本发明实施例提供的直流输电系统，该直流输电受端系统中设置有直流输电受端系统、送端电网以及整流换流站，通过保证直流输电受端系统的运行稳定性，以在最大程度上保证直流输电系统的运行稳定性。

根据第五方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或第一方面任一实施方式所述的直流输电受端系统的电压控制方法。

根据第六方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行第一方面或第一方面任一实施方式所述的直流输电受端系统的电压控制方法。

需要说明的是，本发明实施例提供的电子设备以及计算机可读存储介质的相应有益效果，请参见直流输电受端系统的电压控制方法中相应内容的描述，在此不再赘述。

附图说明

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

图1是本发明实施例的直流输电受端系统的电压控制方法的流程图；

图2是本发明实施例的直流输电受端系统的电压控制方法的另一流程图；

图3是本发明实施例的直流输电受端系统的电压控制装置的结构框图；

图4示出了本发明实施例中直流输电受端系统的结构图；

图5示出了本发明实施例中直流输电受端系统的另一种结构图；

图6示出了本发明实施例中静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的结构框图；

图7示出了本发明实施例中换流器主电路模块的结构拓扑图；

图8是本发明实施例的受端电网的电压支撑示意图；

图9示出了本发明实施例中直流输电系统的结构图；

图10是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

对于直流输电系统的受端而言，当交流母线电压降低时，直流输电系统的受端处的换流站中已有装置会向吸收无功功率，使得交流母线电压存在进一步下降的风险。例如，当交流系统发生故障时，高压直流输电系统容易出现换相失败，从而使受端电网处的逆变换流站吸收大量的无功功率，导致电压难以保持在稳定范围，甚至出现电网电压崩溃。

基于此，本技术方案在受端电网的逆变换流站内设置静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置，以在受端电网异常下降时，能够及时向受端电网提供支撑电流，以缓解电压下降问题，最大程度上保证电压维持在稳定范围内，保证直流输电系统的稳定性。

根据本发明实施例，提供了一种直流输电受端系统的电压控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种直流输电受端系统的电压控制方法，可用于上述的直流输电受端系统的控制器，如电脑、平板电脑、服务器等，图1是根据本发明实施例的直流输电受端系统的电压控制方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

S11，获取在直流输电受端系统的受端电网所产生的并网点电压。

在直流输电受端系统出现直流换相失败时，受端电网所对应的并网点电压会由于逆变换流站吸收大量的无功功率瞬间急速下降，从而影响直流输电受端系统的稳定性。直流输电受端系统的并网点可以部署有电压检测装置(如电压表)，该电压检测装置与电子设备通信连接，由此电子设备可以实时获取到受端电网的并网点电压。

S12，基于并网点电压确定受端电网是否存在电压失稳现象。

失稳现象表示直流输电受端系统故障时所产生的暂态电压下降而导致系统运行不稳定的现象。电子设备通过监测直流输电受端系统在运行过程中的并网点电压以确定其是否存在急速下降现象。当受端电网的并网点出现电压急速下降时，即直流输电受端系统存在电压失稳现象，此处执行步骤S13，否则继续监测受端电网的并网点电压。

S13，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网的并网点提供支撑电流。

当受端电网存在失稳现象时，电子设备可以控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的并网点电压控制环节，通过并网点电压控制环节调整静止式电压装置的无功电流，以改变静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置输出至受端电网中的无功电流，使静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置能够向受端电网注入无功功率，从而缓解暂态的电压下降问题。

本实施例提供的直流输电受端系统的电压控制方法，通过监测直流输电受端系统的并网点电压以确定受端电网的并网点是否存在电压失稳现象，在发生电压失稳现象时，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网提供支撑电流，以注入无功功率，避免并网点产出失稳现象而影响直流输电受端系统的工作稳定性。

在本实施例中提供了一种直流输电受端系统的电压控制方法，可用于上述的直流输电受端系统的控制器，如电脑、平板电脑、服务器等，图2是根据本发明实施例的直流输电受端系统的电压控制方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

S21，获取在直流输电受端系统的受端电网所产生的并网点电压。

详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。

S22，基于并网点电压确定受端电网是否存在失稳现象。

具体地，上述步骤S22可以包括：

S221，判断并网点电压是否低于预设阈值。

预设阈值为预先设定的并网点失稳时所允许的最小电压值。电子设备将其获取到的并网点电压与预设阈值进行对比，以确定并网点电压是否低于预设阈值。当并网点电压低于预设阈值时，执行步骤S222，否则控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置保持原有工作状态。

S222，判定受端电网存在电压失稳现象。

当并网点电压低于预设阈值时，表示当前并网点电压低于所允许的最小电压值，此时，电子设备可以判定直流输电受端系统的受端电网处存在电压失稳现象。

S23，当受端电网存在失稳现象时，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网的并网点提供支撑电流。

具体地，上述步骤S23可以包括：

S231，获取失稳现象对应的失稳等级。

失稳等级用于表征当前直流输电系统所存在的失稳程度，该失稳等级可以通过逆变换流器从直流输电系统中吸收无功功率的量予以划分。具体地，事先构建无功功率的吸收量与失稳等级的对应关系，即无功功率的吸收量处于范围[X1，X2]时，失稳等级为Y。具体的等级划分由本领域技术人员根据实际需求确定，本申请不作具体限定。

S232，当失稳等级超过预设等级时，调整静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电势，确定与电势相对应的支撑电流。

预设等级为预先设定的出现失稳的等级，即失稳状态与正常状态关于无功功率吸收量的临界点。电子设备将失稳等级与预设等级进行对比，当确定失稳等级超过预设等级时，表示直流输电系统存在失稳现象，此时电子设备生成针对于静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电势控制指令，根据该电势控制指令对静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置内部的电势进行调整，从而改变静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置输送至受端电网的电流，将改变之后的电流确定为支撑电流。

具体地，上述步骤S232可以包括：

(1)基于失稳等级构造静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的内部电势，确定与失稳等级相对应的电势。

内部电势幅值可通过将并网点电压与变压器漏抗上的电压降相加得到。变压器漏抗上的电压降可通过将短路电流与变压器漏抗相乘得到。内部电势相位可根据有功功率与相位的关系式计算得到。继而，通过计算得到的内部电势幅值和相位，便可计算装置内部的三相电势。

(2)将调整电势后的静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置确定电压源，基于电压源向受端电网的并网点提供支撑电流。

将调整电势后的静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置作为电压源的模式运行，并向受端电网的并网点提供支撑电流，从而支撑电网电压并降低电压失稳风险。

电子设备触发静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电压调节环节，以使静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置执行电压调节环节，基于当前的失稳等级重新构造其内部的电势静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置将重新构造电势的静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置对外呈现电压源特性，以向受端电网输出相应的支撑电流，支撑受端电网电压，从而在最大程度上降低受端电网电压失稳风险。

S24，基于支撑电流控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网注入无功功率，升高受端电网的并网点电压。

在受端电网的交流母线出现电压下降时，电子设备能够控制安装于受端电网侧的逆变换流站中的静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电势幅值升高，输出与当前电势幅值所对应的支撑电流。继而通过该支撑电流向受端电网的交流母线注入无功功率，提高受端电网的并网点电压，以缓解电压下降，降低电网电压失稳风险。

本实施例提供的直流输电受端系统的电压控制方法，通过检测并网点电压与预设阈值之间的关系，能够更加直观的确定直流输电系统是否存在失稳现象，便于及时控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置自主构造电势，向并网点提供支撑电流，以支撑受端电网电压，由此最大程度上缓解受端电网电压失稳的问题。

在本实施例中还提供了一种直流输电受端系统的电压控制装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

本实施例提供一种直流输电受端系统的电压控制装置，如图3所示，包括：

获取模块51，用于获取在直流输电受端系统的受端电网所产生的并网点电压。

判断模块52，用于基于并网点电压确定受端电网是否存在电压失稳现象。

控制模块53，用于当受端电网存在电压失稳现象时，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网的并网点提供支撑电流。

可选地，上述判断模块52可以包括：

判断子模块，用于判断并网点电压是否低于预设阈值。

判定子模块，用于当并网点电压低于预设阈值时，判定受端电网存在电压失稳现象。

可选地，上述控制模块53可以包括：

获取子模块，用于获取失稳现象对应的失稳等级。

调整子模块，用于当失稳等级超过预设等级时，调整静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电势。

可选地，上述调整子模块具体还用于，基于失稳等级构造静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的内部电势，确定与失稳等级相对应的电势；将调整电势后的静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置确定为电压源，进而向受端电网的并网点提供支撑电流。

可选地，上述直流输电受端系统的电压控制装置还可以包括：

功率控制模块，用于基于支撑电流控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网注入无功功率，升高受端电网的并网点电压。

本实施例中的直流输电受端系统的电压控制装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

上述各模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。

本实施例提供的直流输电受端系统的电压控制装置，通过监测直流输电受端系统的并网点电压确定受端电网的并网点是否存在电压失稳现象，在发生电压失稳现象时，通过电压控制装置控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向受端电网提供支撑电流，以注入无功功率，避免并网点产出失稳现象而影响直流输电受端系统的工作稳定性。

根据本发明实施例，提供了一种直流输电受端系统的实施例，如图4所示，该直流输电受端系统包括：受端电网11，逆变换流站12，静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置13，以及直流输电受端系统的电压控制装置14。

其中，受端电网11与逆变换流站12之间通过受端输电线路连接，具体地，逆变换流站12中设置有逆变侧交流母线，受端电网11通过受端输电线路接入逆变侧交流母线；静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置13部署在逆变换流站12中，且静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置13接入逆变侧交流母线，以通过逆变侧交流母线向受端电网提供支撑电流；直流输电受端系统的电压控制装置14与静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置13进行通信连接，以在发生电压失稳现象时，通过电压控制装置控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置生成支撑电流，并控制其将该支撑电流输入至受端电网的换流母线中。

具体地，受端电网的常规电机组被特高压直流输电系统所取代，然而根据直流输电受端系统的设计原则，在其运行方式转换过程中，直流输电受端系统表现为无功电压调节特性与常规机组相反，即当交流母线电压降低时，逆变换流站中已有装置反而会从直流输电受端系统中吸收无功功率，从而导致交流母线的并网点电压出现电压下降的现象。例如，当直流输电受端系统出现换相失败等故障时，变换流站可能从直流输电受端系统中吸收大量无功功率。

为了避免出现受端电网的电压难以保持在稳定范围，甚至电压崩溃的现象，通过在受端电网的逆变换流站12中设置静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置13，在直流输电受端系统因故障而引起受端电网的交流母线在并网点出现电压下降时，直流输电受端系统的电压控制装置14能够及时调整静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置13的内部电势，具体地，可以提高静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置13的内部电势，以使静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置13能够向受端电网出的交流母线中注入无功功率，从而达到缓解电压下降的效果。

本实施例提供的直流输电受端系统，通过在受端电网的逆变换流站中部署静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置，以向受端电网提供支撑电流。在受端电网因直流换相失败而导致交流母线电压降低时，通过电压控制装置控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置生成支撑电流，以通过该支撑电流向受端电网注入无功功率，缓解其电压下降现象，最大程度上保证电压维持在较为稳定的范围，从而提高了直流输电受端系统的稳定性。

具体地，如图5所示，逆变换流站12包括：逆变变压器、逆变换流器以及逆变滤波器，且逆变变压器、逆变换流器以及逆变滤波器均接入逆变侧交流母线。其中，逆变变压器用于对逆变侧的电压进行转换，即进行低压或高压的转换，以使输出电压满足直流输电系统受端电网所需；逆变换流器用于对逆变侧电压信号进行逆变处理，以将直流电压信号转换为交流电压信号；逆变滤波器用于滤除逆变侧电压信号中的谐波信号，以使电压信号更为平稳准确，达到更好的逆变效果。

本实施例提供的直流输电受端系统，在逆变换流站的交流母线上连接有逆变变压器、逆变换流器以及逆变滤波器，以保证直流输电系统的运行稳定性。

需要说明的是，如图6所示，上述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置13包括：等值电网模块10、换流器主电路模块20以及集中储能模块30，等值电网模块10通过交流母线40与换流器主电路模块20连接，换流器主电路模块20通过耦合电路与集中储能模块30连接，以使换流器主电路模块20与集中储能模块30进行能量的交换；等值电网模块10，将电力系统等效为电压源串联阻抗的形式；换流器主电路模块20，用于从集中储能模块30获取直流能量，对获取的直流电压进行调制，构建出电压幅值和相位可调的目标电压源，基于目标电压源和交流母线电压的压差形成电流，实现装置与电网之间的功率交换。

交流母线与换流器主电路模块之间设有变压器，变压器与交流母线连接的一端采用角接方式，变压器与换流器主电路模块连接的一端采用Y接方式。

换流器主电路模块包括：至少一相主路(图7中示出了三相主路)，主路的输入端分别连接变压器中的电压输出端，主路之间采用星接级联方式连接，主路包括多个串联的子模块(图7中所示的SM_i)以及电感(图7中所示的Li)，其中，不同主路连接不同的电压输出端，子模块为全桥结构或半桥结构的桥式电路单元。

换流器通过内部不同的电力电子器件开通/关断组合对直流电容器上的电压进行调制，构建出一个电压和相位可调的电压源，进而实现对流经连接电抗上电流幅值大小和相位的调节，实现换流器和电网之间的有功/无功功率的交换。如图7所示，换流器主电路模块的拓扑结构包括三相主路，第一相主路a与变流器的第一电压输出端Va连接，第二相主路b与变流器的第二电压输出端Vb连接，第三相主路c与变流器的第三电压输出端Vc连接。

具体地，耦合电路可以为DC-DC变换器，集中储能模块可以包括电池、超级电容、氢能、压缩空气储能中的一种或多种。

此处以一具体示例对上述静止式支撑装置或动态无功补偿装置的电压支撑进行说明。如图8所示，图8(左)为不加静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的交流母线电压波形，通过观察该交流母线电压波形可以确定交流母线电压在0.7p.u.～1.3p.u.范围内波动；图8(右)为使用静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置后得到的交流母线电压波形，可见其交流母线电压在0.8p.u.～1.1p.u.范围内波动。由此可见，通过静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置在电网故障工况下向受端电网的并网点提供支撑电流，能够实现针对于并网点的电压支撑，且支撑效果明显。

根据本发明实施例，提供了一种直流输电系统的实施例，如图9所示，该直流输电系统包括：直流输电受端系统21、送端电网22和整流换流站23。其中，送端电网22通过送端输电线路与整流换流站23连接，且整流换流站23通过直流输电线路与直流输电受端系统21进行电连接。

本发明实施例提供的直流输电系统，该直流输电系统中设置有直流输电送端系统、受端电网以及逆变换流站，通过保证直流输电送端系统的运行稳定性，以在最大程度上保证直流输电系统的运行稳定性。

本发明实施例还提供一种电子设备，具有上述所示的直流输电受端系统的电压控制装置。

请参阅图10，图10是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图10所示，该电子设备可以包括：至少一个处理器601，例如中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)，至少一个通信接口603，存储器604，至少一个通信总线602。其中，通信总线602用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口603可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口603还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器604可以是高速易挥发性随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器604可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器601的存储装置。其中处理器601可以结合上述所描述的直流输电受端系统的电压控制装置，存储器604中存储应用程序，且处理器601调用存储器604中存储的程序代码，以用于执行上述任一方法步骤。

其中，通信总线602可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，EISA)总线等。通信总线602可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器604可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；存储器604还可以包括上述种类的存储器的组合。

其中，处理器601可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)或者CPU和NP的组合。

其中，处理器601还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmablelogic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。

可选地，存储器604还用于存储程序指令。处理器601可以调用程序指令，实现如本申请上述实施例中所示的直流输电受端系统的电压控制方法。

本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的直流输电系统的控制方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(HardDisk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (15)

1.一种直流输电受端系统的电压控制方法，其特征在于，包括：

获取在直流输电受端系统的受端电网所产生的并网点电压；

基于所述并网点电压确定所述受端电网是否存在电压失稳现象；

当所述受端电网存在电压失稳现象时，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向所述受端电网的并网点提供支撑电流。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述并网点电压确定所述受端电网是否存在电压失稳现象，包括：

判断所述并网点电压是否低于预设阈值；

当所述并网点电压低于所述预设阈值时，判定所述受端电网存在电压失稳现象。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述受端电网存在电压失稳现象时，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向所述受端电网的并网点提供支撑电流，包括：

获取电压失稳现象对应的失稳等级；

当所述失稳等级超过预设等级时，调整所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电势，确定与所述电势相对应的支撑电流。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调整所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电势，确定与所述电势相对应的支撑电流，包括：

基于所述失稳等级构造所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的内部电势，确定与所述失稳等级相对应的电势；

将调整电势后的所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置确定为电压源，基于所述电压源向所述受端电网的并网点提供支撑电流。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述支撑电流控制所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向所述受端电网注入无功功率，升高所述受端电网的并网点电压。

6.一种直流输电受端系统的电压控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取在直流输电受端系统的受端电网所产生的并网点电压；

判断模块，用于基于所述并网点电压确定所述受端电网是否存在电压失稳现象；

控制模块，用于当所述受端电网存在电压失稳现象时，控制静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向所述受端电网的并网点提供支撑电流。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述判断模块，包括：

判断子模块，用于判断所述并网点电压是否低于预设阈值；

判定子模块，用于当所述并网点电压低于所述预设阈值时，判定所述受端电网存在电压失稳现象。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块，包括：

获取子模块，用于获取电压失稳现象对应的失稳等级；

调整子模块，用于当所述失稳等级超过预设等级时，调整所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的电势，确定与所述电势相对应的支撑电流。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述调整子模块还用于：基于所述失稳等级构造所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置的内部电势，确定与所述失稳等级相对应的电势；将调整电势后的所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置确定为电压源，基于所述电压源向所述受端电网的并网点提供支撑电流。

10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

功率控制模块，用于基于所述支撑电流控制所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置向所述受端电网注入无功功率，升高所述受端电网的并网点电压。

11.一种直流输电受端系统，其特征在于，包括：

受端电网；

逆变换流站，通过受端输电线路与所述受端电网连接；

静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置，设置在所述逆变换流站中，与所述逆变换流站中的逆变侧交流母线相连，用于向并网点提供支撑电流；

权利要求6-10任一项所述的直流输电受端系统的电压控制装置，与所述静止式电压支撑装置或动态无功补偿装置进行通信连接。

12.根据权利要求11所述的直流输电受端系统，其特征在于，所述逆变换流站包括：

逆变变压器，与所述逆变侧交流母线相连，用于对逆变侧电压进行转换；

逆变滤波器，与所述逆变侧交流母线相连，用于滤除逆变侧电压信号中的谐波信号；

逆变换流器，与所述逆变侧交流母线相连，用于对逆变侧电压信号进行逆变处理。

13.一种直流输电系统，其特征在于，还包括：

权利要求11或12所述的直流输电受端系统；

送端电网，与所述直流输电送端系统相连；

整流换流站，通过所述送端输电线路与所述送端电网连接。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-5任一项所述的直流输电受端系统的电压控制方法。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-5任一项所述的直流输电受端系统的电压控制方法。

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