用于多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓斜率控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓斜率控制方法，屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法包括：測量與有源交流網(wǎng)絡(luò)相連的換流站的直流電壓和有功功率；濾去高頻波動成分；判斷濾波后換流站的直流電壓是否在預先設(shè)定的允許的運行范圍內(nèi)；若是，判斷濾波后換流站的有功功率Pf是否達到穩(wěn)態(tài)值，若是，將濾波后換流站的有功功率設(shè)定為新的功率參考值，進行直流電壓-有功功率下垂曲線的平移；若不是將濾波后與換流站的直流電壓對應(yīng)的功率設(shè)定為新的功率參考值Pref，進行直流電壓-有功功率下垂曲線的平移。本發(fā)明在保證風電功率變化量快速分配的同時，能將直流電壓控制在允許的運行范圍內(nèi)，保證系統(tǒng)的安全可靠運行。
【專利說明】用于多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓斜率控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直 流電壓斜率控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 進入21世紀，風能作為一種可再生的清潔能源得到了國際社會的廣泛關(guān)注和大 力開發(fā)。其中大規(guī)模近海風電場的建設(shè)已成為風能利用的一個重要方面。柔性直流輸電技 術(shù)VSC-HVDC是目前最適合也是運用最多的風電并網(wǎng)技術(shù)，當大規(guī)模地開發(fā)海上風電時，需 要采用基于電壓源換流器的多端直流（VSC-MTDC)輸電系統(tǒng)。風電場發(fā)出的功率具有隨機 性、間歇性和波動性等特點，導致系統(tǒng)的潮流頻繁變化。傳統(tǒng)的直流電壓斜率控制方法的原 理如圖1所示。該方法所采用的外環(huán)控制器的原理如圖2所示。穩(wěn)態(tài)情況下，與有源交流 網(wǎng)絡(luò)相連的換流站的直流電壓U d。和換流站的功率P滿足如下關(guān)系式：
【權(quán)利要求】
1. 一種用于多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓斜率控制方法，其特征在于，該方法包 括以下步驟： (1) 通過實際測量采集與有源交流網(wǎng)絡(luò)相連的換流站的直流電壓ud。和有功功率P ; (2) 用濾波器濾去直流電壓Ud。和有功功率P中的高頻波動成分，得到的直流電壓和有 功功率分別記為U和Pf; (3) 判斷濾波后換流站的直流電壓U是否在預先設(shè)定的允許的運行范圍[Ud"in，UdanJ 內(nèi)，Udcmax為電壓上限值，Udcmin為電壓下限值；若換流站的直流電壓U在允許的運行范圍 [U dc;min，Udc;max]內(nèi)，則執(zhí)行步驟（5);若換流站的直流電壓U大于電壓±限值Udcmax或者小于電 壓下限值U dcmin，則執(zhí)行步驟（4); (4) 將濾波后與換流站的直流電壓U對應(yīng)同一時刻的功率Pf設(shè)定為新的功率參考值 PMf，進行直流電壓-有功功率下垂曲線的平移，用以將電壓Ud。調(diào)節(jié)在允許的運行范圍內(nèi)， 等待下一個采樣周期到來，轉(zhuǎn)步驟（1); (5) 采用微分dPf/dt是否等于O來判斷濾波后換流站的有功功率Pf是否達到穩(wěn)態(tài)值： 微分dP f/dt具體計算為：設(shè)采樣步長為Λ t，t時刻的Pf為Pf (η)，t-Λ t時刻的Pf為 Pf(n-1)，t+mAt時刻的Pf為Pf(n+m)，n、m均為整數(shù)，計算公式如下： ·** · · ι=ν ·
· 當滿足I dPf/dt I < M(M取值范圍在1?20MW/y S之間），即可判斷功率達到穩(wěn)態(tài) 值； 若功率達到穩(wěn)態(tài)值，則執(zhí)行步驟￠);若達不到穩(wěn)態(tài)值，則功率參考值PMf保持不變，電 壓Ud。不被調(diào)節(jié)； (6) 將濾波后換流站的有功功率Pf設(shè)定為新的功率參考值PMf，進行直流電壓-有功功 率下垂曲線的平移，用以將電壓U d。調(diào)節(jié)到額定值，等待下一個采樣周期到來，轉(zhuǎn)步驟（1)。
【文檔編號】H02J1/00GK104377687SQ201410637579
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】袁志昌, 張海波, 趙宇明, 劉國偉, 姚森敬 申請人:清華大學, 深圳供電局有限公司