用于HVDC传输波动能源的在线有功控制方法及其控制器技术

用于HVDC传输波动能源的在线有功控制方法及其控制器。该方法包括：实时获取控制器所需的HVDC送电端的发电总量或系统频率f，和/或与之关联的其它输电通道的传输功率P；其中，其它输电通道包括交流和/或直流通道；如为非正常运行状态，控制HVDC的功率传输目标等于来自调度中心或电力系统安全与稳定控制装置的传输指令；控制功率传输目标使其等于来自调度中心的P0；根据Psource或f，在线控制HVDC以跟随波动电源的功率波动；或者根据P控制Pdc_ref使P保持在预先设定的范围内。该方案增加整个传输系统的操作灵活性，使得通过点对点或多端基于晶闸管换流器HVDC输电系统远距离传输波动性能源成为可能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】用于HVDC传输波动能源的在线有功控制方法及其控制器。该方法包括：实时获取控制器所需的HVDC送电端的发电总量或系统频率f，和/或与之关联的其它输电通道的传输功率P；其中，其它输电通道包括交流和/或直流通道；如为非正常运行状态，控制HVDC的功率传输目标等于来自调度中心或电力系统安全与稳定控制装置的传输指令；控制功率传输目标使其等于来自调度中心的P0；根据Psource或f，在线控制HVDC以跟随波动电源的功率波动；或者根据P控制Pdc_ref使P保持在预先设定的范围内。该方案增加整个传输系统的操作灵活性，使得通过点对点或多端基于晶闸管换流器HVDC输电系统远距离传输波动性能源成为可能。【专利说明】用于HVDC传输波动能源的在线有功控制方法及其控制器
本专利技术涉及高压直流输电(HVDC, High Voltage Direct Current)系统的控制方法。特别地，本专利技术涉及用于HVDC传输波动能源的在线有功控制方法及其控制器。
技术介绍
随着发电技术的发展并日臻成熟，近年来，风能正成为发电领域中被广泛使用的可再生资源之一。受地理条件和风力资源的限制，风能资源最丰富的地方通常远离那些负载中心，例如在中国和美国的陆上风力资源，在欧洲的海上风资源。风电并网和传输成为制约风电进一步发展的瓶颈。作为最有效的远距离传输大功率电力的解决方案之一，基于晶闸管换流器高压直流(thyristor based Converter High Voltage DC)传输技术在风电并网和传输领域被广泛地提议。在常规高压直流系统中，HVDC的有功功率指令在正常运行情况下被设置为定值，虽然它能够被手动地改变。为了传输波动的风能，现有技术提出了将风电厂和火电厂所发的电能结合在一起的HVDC传输方案。例如，白建华等于2010年I月发表在《电网与清洁能源》第26卷、第I期的“中国风电开发消纳及输送相关重大问题研究”，黄怡等于2011年5月发表在《电力建设》第32卷、第5期的“特高压直流输送风电的经济性分析”，以及汪宁勃等于2010年7月发表于《电力技术》第19卷第13-14期的“风电火电打捆联合外送是解决风电市场瓶颈的有效途径”。根据采用该方案，首先通过用本地火电将波动的风电补偿为一恒定的功率，然后通过恒定功率控制的HVDC传输到远程负载中心。采用此方法，在资源侧需要相当大容量的可调节发电用作风电波动补偿。另一方面，在HVDC接收端，电网的风电消纳能力并未被充分的利用。基于此，需要一种新的方案用于HVDC传输波动能源的在线有功控制，从而能够将波动的风能等可再生能源传输到更大的AC电网以满足远程的用户需求。
技术实现思路
为了克服前述问题，本专利技术提供了一种用于HVDC传输波动能源的在线有功控制方法及其控制器，从而不仅可以增加整体的可再生能源消纳水平，实现风能等的远距离传输，并且能够减小用作可再生能源调峰备用的火电厂的额外建设。根据本专利技术的一个方面，其提供了一种用于HVDC传输波动能源的在线有功控制方法，该方法包括:实时获取控制器所需的HVDC送电端的发电总量Pstjurra或系统频率f，和/或与之关联的其它输电通道的传输功率P ;其中，所述其它输电通道包括交流和/或直流通道；判断系统是否为非正常运行状态；如果为非正常运行状态，则控制HVDC的功率传输目标Pd。，使其等于来自调度中心或电力系统安全与稳定控制装置的传输指令POTd;否则，判断运行的控制模式:处于第一控制模式下，控制功率传输目标Pd。—μ使其等于来自调度中心的传输指令Ptl ;处于第二控制模式下，根据发电总量或系统频率f，在线控制HVDC以跟随波动电源的功率波动；以及处于第三控制模式下，根据所述传输功率P控制所述Pd。—ref使得p保持在预先设定的范围内。根据本专利技术的另一优选实施例，在线控制HVDC以跟随发电的功率波动进一步包括:基于预先确定的控制目标，对发电总量Pstjurre进行数据处理；判断P__是否大于等于直流输送风电的最大功率Pd。_ ;如果大于,则控制功率传输目标Pd。使其等于Pdcurax ;否贝U，判断发电总量p__是否小于等于直流输送风电的最小功率Pd。—_;如果大于，则控制功率传输目标Pd。—M使其等于发电总量；以及如果小于等于，并且处于第四控制模式下，则控制功率传输目标Pd。—M使其等于Ptkjlin;否则，对直流系统进行停运操作。根据本专利技术的另一优选实施例，对发电总量P__进行数据处理进一步包括:对Psource进行实时曲线跟随、台阶式跟随或者曲线拟合式跟随。根据本专利技术的另一优选实施例，该在线有功控制方法进一步包括:接收来自电力系统安全与稳定控制装置的停运指令。根据本专利技术的另一方面，其提供了一种用于HVDC传输波动能源的在线有功控制器，该在线有功控制器包括:测量单元，实时获取控制器所需的HVDC送电端的发电总量Psource或系统频率f，和/或与之关联的其它输电通道的传输功率P;其中，所述其它输电通道包括交流和/或直流通道；判断单元，用于判断系统是否发生为非正常运行状态，以及在正常运行状态下判断运行的控制模式；控制单元，用于在非正常运行状态下，控制HVDC的功率传输目标Pd。ref,使其等于来自调度中心或电力系统安全与稳定控制装置的传输指令Pord;在正常运行状态下，基于控制模式:处于第一控制模式下，控制所述功率传输目标Pd。— 使其等于来自调度中心的传输指令Ptl;处于第二控制模式下，根据发电总量匕⑶或系统频率f，在线控制HVDC以跟随波动电源的功率波动；以及处于第三控制模式下，根据所述传输功率P控制所述Pdc;—Mf使得P保持在预先设定的范围内。根据本专利技术的另一优选实施例，该在线有功控制器进一步包括:处理单元，用于基于预先确定的控制目标，对发电总量Pstjurre进行数据处理。根据本专利技术的另一优选实施例，该数据处理包括:对Ρ__进行实时曲线跟随、台阶式跟随或者平滑处理后跟随。根据本专利技术的另一优选实施例，该判断单元进一步用于判断Ρ__是否大于等于直流输送风电的最大功率Pd。—_ ；以及在Pstjura小于Pd。—_的情况下判断发电总量Ρ__是否小于等于直流输送风电的最小功率Pdcuoin ;控制单元进一步用于在Ρ__大于等于Pd。—_的情况下，控制功率传输目标Pd。—使其等于Ptkjlax ;在Psource大于Pd。—min且小于Pd。—_的情况下，控制功率传输目标Pdc;—Mf使其等于发电总量P__ ；以及在Pstjurra小于等于Pdcuoin的情况下，并且处于第四控制模式下，控制功率传输目标Pd。—使其等于Ptkjlin;否则，对直流系统进行停运操作。根据本专利技术提供的用于HVDC传输波动能源的在线有功控制方法及其控制器，其可应用于对用于可再生能源波动和电力需求量波动的系统备用容量的总体规划，并且增加整个传输系统的运行灵活性，使得通过点对点或多端基于晶闸管技术的HVDC输电系统远距离传输波动性能源成为可能。【专利附图】【附图说明】参照附图所示的优选的示例性实施方式，随后的文字将对本专利技术的主题进行更详细的描述；其中图1示出了本专利技术实施例提供的一种用于HVDC传输波动能源的在线有功控制方法的流程图；图2示出了本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于HVDC传输波动能源的在线有功控制方法，其特征在于，所述在线有功控制方法包括：实时获取控制器所需的HVDC送电端的发电总量Psource或系统频率f，和/或与之关联的其它输电通道的传输功率P；其中，所述其它输电通道包括交流和/或直流通道；判断系统是否为非正常运行状态；如果为非正常运行状态，则控制HVDC的功率传输目标Pdc_ref，使其等于来自调度中心或电力系统安全与稳定控制装置的传输指令Pord；否则，判断运行的控制模式：处于第一控制模式下，控制所述功率传输目标Pdc_ref使其等于来自调度中心的传输指令P0；处于第二控制模式下，根据发电总量Psource或系统频率f，在线控制HVDC以跟随波动电源的功率波动；以及处于第三控制模式下，根据所述传输功率P控制所述Pdc_ref使得P保持在预先设定的范围内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岳程燕，谢海莲，蔡蓉，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：