[发明专利]高低阀式柔性直流输电系统的控制方法和控制装置

说明书

本发明提供一种高低阀式柔性直流输电系统的控制方法，包括：获取起阀间均压作用的有功电流补偿量，将起阀间均压作用的有功电流补偿量与有功功率控制外环输出的有功电流分量叠加后输入电流控制内环，从而对有功电流进行动态调整以实现有功功率控制侧的均压；获取起阀间均流作用的有功电流补偿量，将起阀间均流作用的有功电流补偿量与直流电压控制外环输出的有功电流分量叠加后输入电流控制内环，从而对有功电流进行动态调整以实现直流电压控制侧的均流。相应地，提供一种高低阀式柔性直流输电系统的控制装置。本发明能够解决高低阀系统的现有控制方法存在的不均压和不均流问题。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，具体涉及一种高低阀式柔性直流输电系统的控制方法，以及一种高低阀式柔性直流输电系统的控制装置。

背景技术

柔性直流输电系统广泛采用模块化多电平结构，以适应高电压、大功率的应用场合。但是，随着电压和容量的进一步加大，不仅仅是换流阀部分需要考虑器件等的电压、电流承受能力，与换流阀配套的换流变压器等电力设备也要考虑电压、电流的承受能力，此外还要考虑制造工艺、运输方式等等因素。

由于各种因素的制约，在特高压场合下，采用一个换流阀的形式往往无法满足上述的各种要求。而且，在高压、大容量的场合，由于换流变压器等设备的设计和运输有难度，一般采用高低阀的形式，即用两个或以上换流阀代替一个换流阀，以解决设计和运输的困难，因此高低阀式柔性直流输电系统应运而生。

如果高低阀采用真双极的运行模式，每一个端包括两个极，每个极包括两个换流阀(分别为高阀和低阀)，并采用交流侧并联、直流侧串联的方式。这种接线方式对于换流变压器的选取以及换流阀的控制都有特殊的要求，而且每一个极的高阀与低阀之间由于采用交流侧并联、直流侧串联的连接方式，那么必然存在串联均压和并联均流的问题。

下面结合双端系统的现有控制方式对这一问题进行分析。

以双端系统常见的控制方式“一端控制直流电压和无功功率(可简称为直流电压控制侧)，另一端控制有功功率和无功功率(可简称为有功功率控制侧)”为例。高低阀式柔性直流输电系统的每个阀都有一个独立的控制器，对于直流电压控制侧，在有效的电压控制之下不会存在不均压的问题，但是其交流侧由于是并联关系，在没有额外的均流控制的情况下，可能会出现不均流的问题；对于有功功率控制侧，在有效的控制下，由于功率是受控的，则交流电流也是受控的，因此也不会出现不均流的问题，但是直流侧串联的两个阀之间的直流电压可能会出现不一致的问题，即不均压问题。

若高低阀式柔性直流输电系统采用现有的控制方法，则系统一旦出现扰动，很容易出现上述的不均压和不均流的问题，亟需解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种高低阀式柔性直流输电系统的控制方法，以及一种高低阀式柔性直流输电系统的控制装置，能够解决高低阀系统的现有控制方法存在的不均压和不均流问题。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种高低阀式柔性直流输电系统的控制方法，所述高低阀式柔性直流输电系统包括至少一个端，每端包括至少一个极，每极包括至少两个换流阀，且存在阀间均压问题的一端为有功功率控制侧，存在阀间均流问题的一端为直流电压控制侧，所述控制方法包括：

获取起阀间均压作用的有功电流补偿量；

将起阀间均压作用的有功电流补偿量与有功功率控制外环输出的有功电流分量叠加后输入电流控制内环，从而对有功电流进行动态调整以实现有功功率控制侧的均压；

获取起阀间均流作用的有功电流补偿量；

将起阀间均流作用的有功电流补偿量与直流电压控制外环输出的有功电流分量叠加后输入电流控制内环，从而对有功电流进行动态调整以实现直流电压控制侧的均流。