[发明专利]多端柔性直流输电系统中多个定直流电压站的功率分配方法

说明书

技术领域

本发明属于多端柔性直流输电系统技术领域，尤其涉及多端柔性直流输电系统中多个定直流电压站的功率分配方法。

背景技术                       

多端柔性直流输电系统是在同一直流网络中，含有两个以上VSC换流站的柔性直流输电系统。其最显著的特点在于能够实现多电源供电、多落点受电。作为一种灵活、快捷的输电方式，多端柔性直流输电技术在风电等新能源并网、构筑城市直流配电网等领域具有广阔的应用前景。

多端柔性直流输电系统稳定运行的重要前提是直流电压的稳定。目前，直流电压斜率控制单元有主从控制、直流电压偏差控制及直流电压斜率控制。其中，主从控制实现简单，但对换流站间通信要求较高，换流站间通信的准确性直接影响控制效果。电压偏差控制无需站间通信，但设计复杂，控制器参数的选取会对控制的效果造成影响。直流电压斜率控制方法无需站间通信，结构简单，根据各换流站不同的容量特性设定各自斜率不同的调差特性曲线，实现多个换流站共同作用、同时决定系统运行状态，能够弥补只采用一个换流站作为主站进行直流电压控制的缺陷。

定直流电压斜率控制方法，可以采用电压-有功功率下降特性或采用电压-电流下降特性两种方法，斜率一般按容量进行整定，但定直流电压斜率控制有两个问题，第一个问题是由于定直流电压站采用了直流电压斜率控制，当实际功率偏离了下垂特性设计的额定功率，会导致直流电压偏移额定电压，第二个问题是设计多个定直流电压站之间功率分配时，现有技术中通常忽略掉线路电阻，导致多个定直流电压控制站之间的功率分配偏离设计的分配比例。

因此，针对现有技术不足，提供一种多端柔性直流输电系统中多个定直流电压站的功率分配方法以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种多端柔性直流输电系统中多个定直流电压站的功率分配方法，该多端柔性直流输电系统中多个定直流电压站的功率分配方法，既能将多端柔性直流输电系统的运行电压稳定到额定电压上，又能使多个定直流电压站的功率按照设定的比例分配，且不受线路电阻的影响。。

本发明的上述目的通过如下技术手段实现。

提供一种多端柔性直流输电系统中多个定直流电压站的功率分配方法，所述多端柔性直流输电系统含有三个以上柔性直流输电换流站或由三个以上柔性直流输电换流站构成的柔性直流输电系统，其中至少两个换流站为采用直流电压斜率控制的定直流电压站，其余换流站为采用定有功功率控制的定功率换流站。

上述多端柔性直流输电系统设置有n个定直流电压站、m个定功率换流站和一个功率分配单元，其中，n为大于等于2的自然数，m为大于等于1的自然数；

n个定直流电压站分别为第1定直流电压站、第2定直流电压站、……第i定直流电压站、……和第n定直流电压站，1≤i≤n；

m个定功率换流站分别为1定功率换流站、第2定功率换流站、……第y定功率换流站、……和第m定功率换流站，1≤i≤m；

所述功率分配单元设置有功率反馈计算单元和n个与定直流电压站一一对应连接的直流电压控制单元，n个直流电压控制单元分别为第1直流电压控制单元、第2直流电压控制单元、……第i直流电压控制单元、……和第n直流电压控制单元；

所述功率反馈计算单元设置有n个滤波器和一个加法器，n个滤波器分别与n个定直流电压站一一对应连接，n个滤波器分别为第1滤波器、第2滤波器、……第i滤波器、……和第n滤波器；

第i定直流电压站的有功功率反馈值P_fi输入至第i滤波器的输入端，经第i滤波器过滤处理后作为第i定直流电压站有功功率反馈值P_fbki输入至加法器，加法器将每个直流电压站有功功率反馈值按照式（1）进行求和计算获得定直流电压站的总有功功率P，

…… 式（1）；    

每个直流电压控制单元分别设置有分配器、第一比较器、比例积分器、第二比较器和直流电压斜率控制器；

第i直流电压控制单元设置有分配器i、第一比较器i、比例积分器i、第二比较器i和直流电压斜率控制器i；

第i直流电压控制单元的分配器i的分配系数设置为k_i，n个直流电压控制单元的分配器的分配系数满足式（2）：

 …… 式（2）；