[发明专利]一种含多端柔性直流输电系统的电网运行控制系统及方法

权利要求书

1.一种含多端柔性直流输电系统的电网运行控制系统，其特征在于：包括多端柔性直流输电系统、检测单元、控制单元和负荷；

所述多端柔性直流输电系统的换流端逆变侧连接负荷，并且该逆变侧通过电网联络线连接到交流电网；

所述检测单元分别连接交流侧母线和直流侧母线；

所述控制单元安装在每个换流端上，控制单元的输入端与检测单元的输出端相连，各控制单元之间能进行通信。

2.根据权利要求1所述的含多端柔性直流输电系统的电网运行控制系统，其特征在于：所述的检测单元是用于检测换流端的交流侧母线电压、交流侧母线相角和直流侧母线电压的装置。

3.根据权利要求1所述的含多端柔性直流输电系统的电网运行控制系统，其特征在于：所述的控制单元是控制换流端内的桥式全控开关的开合的装置。

4.采用如权利要求1所述的含多端柔性直流输电系统的电网运行控制系统进行电网运行控制的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：实时检测多端柔性直流输电系统的各换流端的交流母线电压、交流母线相角和直流母线电压；

步骤2：对步骤1采集的数据进行分析：若多端柔性直流输电系统换流端的交流母线电压、交流母线相角和直流母线电压波动，则说明此时电网出现了故障；

步骤3：电网在故障状态下继续运行，判断此时电网故障运行类型：

若多端柔性直流输电系统换流端的交流母线电压和直流母线电压出现阶跃式变化，并且换流端的交流母线相角也出现阶跃式变化，则判断电网暂态故障运行，执行步骤4；否则判断电网静态故障运行，执行步骤5；

步骤4：当电网处于暂态故障运行模式下，对电网进行暂态稳定运行控制；

进行电网暂态稳定运行控制，具体步骤如下：

步骤4.1：建立电压控制与功率调节的暂态稳定运行决策模型来描述换流端电压变化时功率变化的响应程度；

步骤4.2：对每个换流端计算该换流端电压变化时功率变化的响应程度，计算出来的所有值组成的序列对应一种平衡换流端功率的电压调节方式，即暂态稳定运行控制向量；

步骤4.3：根据边界条件构建暂态稳定运行控制目标函数来描述电网暂态稳定运行控制的目标为电网中多端柔性直流输电系统功率传输量最大，该目标函数的解的数量与换流端的数量相同，每个解对应一种平衡换流端功率的电压调节方式，其中的最优解对应一种平衡换流端功率的最优电压调节方式，该最优电压调节方式即为暂态稳定运行控制的最优控制向量；

步骤4.4：判断最优控制向量中当前故障换流端是否为该最优控制向量所对应的电压调节方式需要调节电压的换流端，是则发送控制指令给该换流端内的全控开关，调节该换流端的功率电压，然后执行步骤6，否则直接执行步骤6；

步骤5：当电网处于静态故障运行模式下，对电网进行静态稳定运行控制，步骤如下：

步骤5.1：根据换流端电压与换流端输出功率之间的函数关系，建立功率电压控制决策模型，来描述换流端的电压调节与功率补偿的响应关系；

步骤5.2：根据功率电压控制决策模型求解各换流端的功率电压控制决策值，各换流端的功率电压控制决策值从大到小排列，生成最优序列；

步骤5.3：根据最优序列对多换流端进行时序控制，调节功率电压；

步骤5.4：检测各换流端电压是否稳定，是，则退出静态稳定运行控制，执行步骤6，否，则继续进行静态稳定运行控制，执行步骤5.1；

步骤6：将故障信息与控制信息上传到调控中心；

步骤7：完成嵌入多端柔性直流输电的电网运行控制，实现电网稳定运行。