一种基于电流-功率偏差量的特高压多端直流输电系统电流转移抑制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于电流‑功率偏差量的特高压多端直流输电系统电流转移抑制方法。本发明专利技术的进步之处在于，将受端换流站的电流‑功率不平衡量引入到阀组的定有功功率参考值中，实时调节功率参考值，通过功率外环控制，达到根据实际电流动态调节阀组投退过程中电压的目的，在无需PI环节的前提下可实现换流站电流转移的抑制。该方法通过实时调节功率参考值达到动态调节电压的目的，简单有效地抑制了换流站电流转移过程中存在的过流现象，有较好的工程应用前景。本发明专利技术所提出的方法对多端混合直流输电系统换流站电流转移抑制具有较强的借鉴意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电流-功率偏差量的特高压多端直流输电系统电流转移抑制方法
本专利技术属于输配电
，具体涉及一种基于电流-功率偏差量的特高压多端直流输电系统电流转移抑制方法。
技术介绍
特高压混合多端直流输电系统在远距离、大容量输电方面具有优势，同时结合了传统直流与柔性直流的优点，与传统直流相比，无换相失败问题并且可以向弱受端交流电网供电，实现海上风电场的功率输送，与柔性直流相比，功率损耗较小且降低了换流器与电缆投资成本，具有良好的发展前景。特高压混合多端直流电压电流等级高，换流器造价昂贵，一旦发生换流站过流问题，后果严重。其他站电流部分转移至本站所引发的一类过流现象称为电流转移，该问题的根本原因为本站直流电压低，导致电流转移至电压低的柔性直流换流站，如阀组投退过程中站间电压升降速率不匹配。关于阀组投退，目前已有学者提出有效的常直和柔直阀组投退控制策略。常直阀组的投退策略主要分为小触发角解锁和零电压解锁两种方式。当阀组投退过程中出现电流转移问题时，可能触发暂时性过流保护从而闭锁换流阀组，导致电力传输中断。现有阀组投退策略在执行中仍存在电流转移风险，而且尚未有研究提出有效的电流转移抑制策略。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于电流-功率偏差量的特高压多端直流输电系统电流转移抑制方法，该抑制方法包括以下几个步骤：步骤1：在柔直换流站在运阀组的控制系统中，用直流电流额定值Idcbase减去本站直流电流测量值Idcm，得到直流电流偏差量ΔIdc，即ΔIdc＝Idcbase-Idcm；步骤2：将直流电流偏差量ΔIdc与阀组直流电压额定值Udcbase相乘，得到功率偏差量ΔP，即ΔP＝ΔIdc·Udcbase；步骤3：将有功功率偏差量ΔP与原有功功率参考值Pref0相加可得到新有功功率指令Pref，作为电流矢量控制中定有功功率的参考值，即Pref＝Pref0+ΔP；步骤4：根据直流电流偏差量的正负情况，即功率偏差量的正负情况，可知控制器有功外环的有功功率偏差量的正负情况，经控制作用，可得交流侧有功电流和交流侧有功功率的变化情况，最终从能量守恒角度出发，将会引起阀组直流电压和直流电流发生相应的变化，从而克服电流转移的问题。附图说明图1是特高压混合三端直流输电系统结构示意图。图2是MMC换流站控制框图。图3是基于电流-功率偏差量的电流转移抑制策略框图。具体实施方式为进一步阐述本专利技术的原理，以下结合附图对专利技术涉及的基于电流-功率偏差量的特高压多端直流输电系统电流转移抑制策略进行详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。图1为特高压混合三端直流输电系统结构示意图。额定直流电压为±800kV，送端换流站为LCC，两个受端换流站均为MMC，系统采用真双极接线方式，每极由高端和低端阀组串联组成，送端单个阀组为十二脉动换流器，受端单个阀组为半全混合MMC。图2为MMC换流站控制框图。在图1所示系统中，LCC1换流站采用定电流控制，MMC2站采用定直流电压控制，MMC3站采用定有功功率控制，两MMC站控制框图如图2所示，其中j＝2、3分别表示与MMC2站、MMC3站。图3为基于电流-功率偏差量的电流转移抑制策略框图。图中可以看到，直接将直流电流转化为有功功率，实时调节功率参考值。此处举例说明本文抑制方法的具体实施步骤。步骤1：在MMC2换流站在运阀组的控制系统中，用直流电流额定值Idcbase减去本站直流电流测量值Idcm，得到直流电流偏差量ΔIdc，即ΔIdc＝Idcbase-Idcm；步骤2：将直流电流偏差量ΔIdc与阀组直流电压额定值Udcbase相乘，得到功率偏差量ΔP，即ΔP＝ΔIdc·Udcbase；步骤3：将有功功率偏差量ΔP与原有功功率参考值Pref0相加可得到新有功功率指令Pref，作为电流矢量控制中定有功功率的参考值，即Pref＝Pref0+ΔP；步骤4：若部分电流从MMC3站转移至MMC2站，有|Idcm|＞|Idcbase|，由步骤1可知ΔIdc＞0(受端MMC2的直流电流为负值)，且由步骤2知ΔP＞0，故由步骤5知|Pref|＜|Pref0|(受端MMC2的有功功率为负值)。由于新有功功率指令绝对值|Pref|减小，控制器有功外环的有功功率偏差量ΔPm＝Pref-Pm＞0。由图2可知，ΔPm经过有功功率控制的PI环节后得到有功电流参考值idcref。由于有功功率偏差量ΔPm＞0，idcref的绝对值减小(idcref为负值)，经控制作用，交流侧有功电流的实际值isd减少，最终交流侧有功功率Ps也减少。对于逆变站MMC2，从能量平衡角度上来说，直流侧输入阀组的能量Wdc等于阀组中所有子模块电容储能的变化量ΔWMMC与阀组输出至交流侧的能量Ws之和，即Wdc＝ΔWMMC+Ws，当阀组交流侧有功功率Ps减少时，由上式可知，阀组中子模块电容储能变化量ΔWMMC＞0，引起阀组直流电压上升，直流电流下降，最终克服电流转移至MMC2站的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电流-功率偏差量的特高压多端直流输电系统电流转移抑制方法，其特征在于，将受端换流站的电流-功率不平衡量引入到阀组的定有功功率参考值中，实时调节功率参考值，通过功率外环控制，达到根据实际电流动态调节阀组投退过程中电压的目的，在无需PI环节的前提下可实现换流站电流转移的抑制。该方法简单有效地解决了多端直流输电系统换流站电流转移问题。该方法包括以下步骤:/n步骤1：在柔直换流站在运阀组的控制系统中，用直流电流额定值I

【技术特征摘要】
1.一种基于电流-功率偏差量的特高压多端直流输电系统电流转移抑制方法，其特征在于，将受端换流站的电流-功率不平衡量引入到阀组的定有功功率参考值中，实时调节功率参考值，通过功率外环控制，达到根据实际电流动态调节阀组投退过程中电压的目的，在无需PI环节的前提下可实现换流站电流转移的抑制。该方法简单有效地解决了多端直流输电系统换流站电流转移问题。该方法包括以下步骤:
步骤1：在柔直换流站在运阀组的控制系统中，用直流电流额定值Idcbase减去本站直流电流测量值Idcm，得到直流电流偏差量ΔIdc；
步骤2：将直流电流偏差量ΔIdc与阀组直流电压额定值Udcbase相乘，得到功率偏差量ΔP；
步骤3：将有功功率偏差量ΔP与原有功功率参考值Pref0相加可得到新有功功率指令Pref，作为电流矢量控制中定有功功率的参考值；
步骤4：根据直流电流偏差量的正负情况，即功率偏差量的正负情况，可知控制器有功外环的有功功率偏差量的正负情况，经控制作用，可得交流侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：许建中，黄曼茜，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11