柔性直流輸電系統(tǒng)功率協(xié)調(diào)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柔性直流輸電領(lǐng)域，尤其涉及柔性直流輸電功率協(xié)調(diào)控制技術(shù)中的柔性直流輸電系統(tǒng)功率協(xié)調(diào)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電壓源換流器的快速發(fā)展，基于電壓源換流器的直流輸電系統(tǒng)已經(jīng)成為直流輸電系統(tǒng)發(fā)展的主流趨勢(shì)。作為一種更靈活、快捷的輸電方式，柔性直流在風(fēng)電等新能源并網(wǎng)、構(gòu)筑城市直流配網(wǎng)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)，隨著電力電子器件容量的提升，高壓大容量柔性直流輸電成為一種發(fā)展趨勢(shì)。
[0003]兩端或多端柔性直流輸電首先必須有一站控制直流電壓，從而維持系統(tǒng)直流電壓穩(wěn)定，但控制直流電壓站所產(chǎn)生的有功功率由其它處于有功功率控制或頻率控制站決定。1、目前基于兩端的研究偏重理論，并未考慮實(shí)際工程中出現(xiàn)的水冷過(guò)負(fù)荷、溫度、系統(tǒng)功率需求改變等客觀因素；2、涉及的柔性直流輸電功率協(xié)調(diào)主要集中在多端柔性直流輸電領(lǐng)域，對(duì)于應(yīng)用最為普遍且發(fā)展前景更大的兩端柔性直流輸電的工程適用方法并未詳細(xì)研究。隨著柔性直流輸電高壓大容量化，其停運(yùn)或跳閘影響越來(lái)越大，因此，本專(zhuān)利有必要提出一種智能的柔性直流輸電系統(tǒng)功率協(xié)調(diào)控制方法，不但適用于兩站柔性直流輸電工程，也適用于多端柔性直流輸電工程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種柔性直流輸電系統(tǒng)功率協(xié)調(diào)控制方法，本柔性直流輸電系統(tǒng)功率協(xié)調(diào)控制方法能夠適用于兩端及多端系統(tǒng)，避免了直流電壓站不能主動(dòng)改變功率導(dǎo)致的系統(tǒng)停運(yùn)的缺陷，實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)預(yù)防和被動(dòng)防御相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了有功功率站功率根據(jù)流向功率自動(dòng)調(diào)整功能，最終實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:柔性直流輸電系統(tǒng)功率協(xié)調(diào)控制方法，柔性直流輸電系統(tǒng)指至少兩端柔性直流輸電系統(tǒng)，所述的至少兩端柔性直流輸電系統(tǒng)的每一端均包括直流電壓控制站，還均包括有功功率控制站或頻率控制站；有功功率傳輸正方向定義為由交流流向直流，有功功率傳輸負(fù)方向定義為由直流流向交流；其特征在于所述方法包括以下步驟:
[0006](I)確定所述直流電壓控制站與所述有功功率控制站或頻率控制站之間是否能通訊，確認(rèn)所述直流電壓控制站有直流電壓失穩(wěn)可能或風(fēng)險(xiǎn)；
[0007](2)當(dāng)所述直流電壓控制站與所述有功功率控制站或頻率控制站之間能通訊時(shí)，并且直流電壓控制站有直流電壓失穩(wěn)可能或風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，由所述直流電壓站將需要有功功率站主動(dòng)改變功率或頻率控制站主動(dòng)改變頻率的使能條件發(fā)給相應(yīng)的有功功率控制站或頻率控制站；
[0008]有功功率控制站根據(jù)接收到的使能條件，改變功率指令來(lái)提升或回降功率，從而維持直流系統(tǒng)穩(wěn)定；
[0009]或者頻率控制站根據(jù)接收到的使能條件，改變頻率指令來(lái)提升或回降功率，從而維持直流系統(tǒng)穩(wěn)定；
[0010](3)當(dāng)所述直流電壓控制站與所述有功功率控制站或頻率控制站之間不能通訊時(shí)，并且直流電壓控制站有直流電壓失穩(wěn)可能或風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，則至少一個(gè)有功功率控制站使能有功功率輔助控制功能，對(duì)發(fā)出或吸收的當(dāng)前的有功功率進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)直流電壓使其在運(yùn)行范圍內(nèi)。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，以下任一條件滿(mǎn)足時(shí)，所述的直流電壓控制站的直流電壓有失穩(wěn)可能:直流電壓站水冷請(qǐng)求降功率、直流電壓站配置的交流穩(wěn)控請(qǐng)求提升或回降功率、直流電壓站換流閥過(guò)負(fù)荷、直流電壓站交流系統(tǒng)故障、直流電壓站換流變過(guò)負(fù)荷。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，直流電壓控制站的直流電壓超出運(yùn)行范圍的使能判據(jù)是:有功功率控制站對(duì)使能有功功率輔助控制功能的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)或?qū)κ鼓苡泄β瘦o助控制功能的時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)，并且計(jì)數(shù)或計(jì)時(shí)超過(guò)各自對(duì)應(yīng)設(shè)定閾值。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在步驟(2)中，當(dāng)以下所有條件均滿(mǎn)足時(shí)直流電壓控制站退出電壓失穩(wěn)使能條件:為:直流電壓站水冷請(qǐng)求降功率消失、換流閥過(guò)負(fù)荷消失、直流電壓站配置的穩(wěn)控功率提升或回降到位，換流變壓器無(wú)過(guò)負(fù)荷等。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在步驟(3)中，當(dāng)直流電壓控制站的直流電壓回歸運(yùn)行范圍后，所述已使能有功功率輔助控制功能的有功功率控制站退出有功功率輔助控制功能。
[0015]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在步驟(2)之后或者在步驟(3)之后，有功功率控制站指令值選擇保持當(dāng)前值或者選擇恢復(fù)到直流電壓失穩(wěn)使能之前的值。
[0016]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，柔性直流輸電系統(tǒng)為兩端柔性直流輸電系統(tǒng)，其中一端處于頻率控制模式，當(dāng)直流電壓控制站的直流電壓失穩(wěn)使能滿(mǎn)足后，頻率控制站通過(guò)改變頻率大小來(lái)改變負(fù)荷出力，或者頻率控制站通過(guò)通訊主動(dòng)投切負(fù)荷或分布式電源來(lái)改變功率大小。
[0017]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，當(dāng)所述直流電壓控制站與所述有功功率控制站或頻率控制站之間能通訊時(shí)，屏蔽無(wú)通訊檢測(cè)判據(jù)和/或者開(kāi)放直流電壓控制站的直流電壓超出運(yùn)行范圍判據(jù)；當(dāng)所述直流電壓控制站與所述有功功率控制站或頻率控制站之間通訊故障時(shí)，開(kāi)放直流電壓控制站的直流電壓超出運(yùn)行范圍檢測(cè)判據(jù)；以實(shí)現(xiàn)有通訊與無(wú)通訊平滑切換。
[0018]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在步驟(2)中，有功功率控制站通過(guò)本站檢測(cè)到的直流電壓變化選擇功率提升或功率回降。
[0019]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，當(dāng)有功功率控制站檢測(cè)到直流電壓開(kāi)始增大或大于設(shè)定值Udc_up_Setl設(shè)定的時(shí)間時(shí)，如有功功率控制站的功率流向?yàn)檎?，則有功功率控制站開(kāi)始降功率，如有功功率控制站的功率流向?yàn)樨?fù)方向，有功功率控制站的功率維持不變；當(dāng)有功功率控制站檢測(cè)到直流電壓開(kāi)始減少或小于設(shè)定值Udc_down_setl設(shè)定的時(shí)間時(shí)，如有功功率控制站的功率流向?yàn)檎?，則有功功率控制站的功率維持不變，如有功功率控制站的功率流向?yàn)樨?fù)，則有功功率控制站的功率向功率值為O方向升功率。
[0020]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，Udc_up_setl取值范圍為1.0倍直流額定電壓到1.39倍額定電壓；或者Udc_down_setl取值范圍為0.7倍額定直流電壓到1.0額定直流電壓。
[0021]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在步驟(3)中，當(dāng)有功功率控制站檢測(cè)到直流電壓超出運(yùn)行范圍使能時(shí)，有功功率控制站對(duì)發(fā)出或吸收的當(dāng)前的有功功率進(jìn)行自主調(diào)節(jié)；當(dāng)有功功率控制站檢測(cè)當(dāng)前電壓大于運(yùn)行設(shè)定值Udc_up_set2 —定時(shí)間時(shí)，如有功功率控制站功率流向?yàn)檎瑒t有功功率控制站開(kāi)始降功率，如有功功率控制站的功率流向?yàn)樨?fù)方向，有功功率控制站功率維持不變；當(dāng)有功功率控制站檢測(cè)當(dāng)前電壓小于設(shè)定值Udc_down_set2設(shè)定的時(shí)間時(shí)，如有功功率控制站功率流向?yàn)檎?，則有功功率控制站的功率維持不變，如有功功率控制站的功率流向?yàn)樨?fù)，則有功功率控制站的功率向功率值為O方向升功率。
[0022]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，Udc_up_set2取值范圍為1.0倍直流額定電壓到1.39倍額定電壓；或者Udc_down_set2取值范圍為0.7倍額定直流電壓到1.0額定直流電壓。
[0023]本發(fā)明在確定所述直流電壓控制站有直流電壓失穩(wěn)可能時(shí)，確定所述直流電壓主控站與所述有功功率控制站或頻率控制站之間是否能通訊，能時(shí)由所述直流電壓站將需要有功功率站主動(dòng)改變功率或頻率控制站主動(dòng)改變頻率使能條件發(fā)給相應(yīng)的有功功率或頻率控制站，有功功率控制站或頻率控制站根據(jù)接收到的使能條件，主動(dòng)智能的改變功率指令或改變頻率指令來(lái)提升或回降功率，從而維持直流系統(tǒng)穩(wěn)定；所述直流電壓控制站與所述有功功率控制站之間不能通訊時(shí)，如果直流電壓超出運(yùn)行范圍，則至少一個(gè)有功功率控制站使能有功功率輔助控制功能，對(duì)發(fā)出或吸