[发明专利]基于控保一体化概念的直流变电站层级运行系统及方法

权利要求书

1.一种基于控保一体化概念的直流变电站层级运行系统，其特征在于，包括：变换器控制层，端电压控制层以及变电站控制层，

所述变换器控制层，用于根据端电压控制层输出的电流参考值Iset，生成变换器控制脉冲信号，所述脉冲信号能够改变变换器单元的运行状态；

所述端电压控制层，用于控制主模式下运行的变换器与相应的母线或风场输入端的电压保持恒定，并生成主模式下变换器单元的电流参考值Iset；

所述变电站控制层，用于实现直流变电站电网侧的端口电流控制以及变电站内部最低损耗的功率分配。

2.根据权利要求1所述的基于控保一体化概念的直流变电站层级运行系统，其特征在于，所述变换器控制层包括：多个独立的变换器单元以及与之对应的控制单元；具体地，稳态情况下，所述变换器单元具备调节出口侧电流跟随参考电流指令Iset的能力；发生短路故障时，变换器单元具有隔离短路故障的能力；变换器单元接收电流参考指令Iset，上传电压反馈值Vfdk、电流反馈值Ifdk以及变换器单元状态信息。

3.根据权利要求1所述的基于控保一体化概念的直流变电站层级运行系统，其特征在于，所述端电压控制层包括：基于FPGA实现的协调控制器，电压控制层接收变电站控制层发送的电压指令Vset、工作在从模式的变换器单元的电流指令Iset以及运行模式指令；生成工作在主模式的变换器单元的电流指令Iset；电压控制层上传各端口电压反馈值Vfdk、电流反馈值Ifdk以及风场运行状态。

4.根据权利要求1所述的基于控保一体化概念的直流变电站层级运行系统，其特征在于，所述变电站控制层包括：基于DSP实现的端口电流调节与效率优化控制模块，变电站控制层接收调度中心下发的遥控指令，即选定电网端中的某个或多个作为松弛端，其余作为功率端，风场电压设定值Vset，电网端口电流设定值所述遥控指令经端口电流调节生成端口电流指令Isum，并经效率优化层生成工作在从模式的变换器单元的电流指令Iset，上传遥测信息和遥信信息，其中遥测信息包括：端口电压、电流，遥信信息包括：电站状态、变换器单元状态。

5.一种基于控保一体化概念的直流变电站层级运行方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：构建基于控保一体化概念的直流变电站层级运行系统；

步骤2：通过电压端控制层调节所有风场接入端的电压保持恒定，通过变电站控制层调节控制电网端的电流输出恒定；

步骤3：协调控制器监测风场或者电网端或者变换器单元是否出现故障，若某一风场端或电网端出现故障，通过变换器控制层断开故障的风场或电网对应的变换器单元；若变换器单元出现故障，通过封锁变换器脉冲信号，停用该变换器；其余变换器单元运行状态正常；若无故障，则所有变换器单元运行状态不变。