[发明专利]一种直流输电系统电压电流控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种直流输电系统电压电流控制方法，包括：根据直流输电系统直流极的直流电压控制端是否实际控制直流电压计算出直流电压控制端电压源换流器的直流电压参考值，采用计算得到的电压源换流器直流电压参考值的1/2作为电压源换流器的桥臂电压直流偏置量，并将电压源换流器的直流电压参考值与直流电压测量值做差后输入电压源换流器的直流电压控制外环进行闭环控制，实现对直流极直流电压或直流电流的控制。相应地，提供一种直流输电系统电压电流控制装置。本发明可以实现对含有电压源换流器的直流输电系统直流电压、直流电流的有效控制。

技术领域

本发明属于直流输电技术领域，具体涉及一种直流输电系统电压电流控制方法，以及一种直流输电系统电压电流控制装置。

背景技术

高压直流输电系统可分为两种类型：基于晶闸管换流阀的常规直流输电系统(LCC-HVDC)和基于全控型电压源换流阀的柔性直流输电系统(VSC-HVDC)。常规直流输电系统成本低、损耗小、运行技术成熟，目前世界上正在运行的直流输电系统绝大部分都是LCC-HVDC系统，但常规直流输电系统存在逆变侧易发生换相失败、对交流系统的依赖性强、需吸收大量无功功率、换流站占地面积大等缺点；而新一代的柔性直流输电系统则具有能够实现有功功率及无功功率解耦控制、可以向无源网络供电、结构紧凑占地面积小、不存在换相失败问题等优点，但也存在成本较高的缺陷。因此，综合常规直流输电和柔性直流输电两者优点，一端换流站采用晶闸管换流阀、另一端换流站采用电压源换流阀的混合直流输电技术具有良好的工程应用前景。远期来看，随着电压源换流阀所用全控器件价格的降低，两端换流站均采用电压源换流阀的柔性直流输电技术也将会得到越来越广泛的应用。

对于直流输电系统，在正常运行状态下，一般采用整流站控制直流电流、逆变站控制直流电压的控制方式，直流电压控制目标一般为控制整流站出口处的直流电压达到运行人员设定的整流站直流电压参考值。由于直流线路电阻的存在，线路电压降会随着直流电流的增大而增大，因此逆变站需要随着直流电流的变化而调整直流电压输出以保证整流站直流电压维持在设定的参考值水平。此外，当整流站所在的送端交流系统发生故障引起交流电压出现较大幅度下降时，整流站将失去对直流电流的控制能力，这时需要逆变站通过控制直流电压降低来维持对直流电流的控制。

在现有的VSC-HVDC控制技术中，电压源换流器输出的直流电压不能根据直流电压参考值直接进行控制，仅能通过改变电压源换流器的电容电压或子模块电容电压来间接控制，并且直流电压不能较大幅度的降低。因此有必要寻找一种可以实现对含有电压源换流器的直流输电系统直流电压、直流电流进行有效控制的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种直流输电系统电压电流控制方法及装置，满足含有电压源换流器的直流输电系统的运行需要。

为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种直流输电系统电压电流控制方法，所述直流输电系统包含至少一个直流极，所述直流极包括直流电流控制端和直流电压控制端，所述直流极的直流电压控制端包含至少一个电压源换流器，所述控制方法包括：

根据直流极的直流电压控制目标获取直流电压控制端控制直流电压所需的直流电压参考值U_dcref，并获取直流电压控制端电压源换流器的直流电压测量值U_dV；

获取直流极直流电压控制端的直流电流参考值I_dcref和直流电流测量值I_dc；

当直流极直流电压控制端实际控制直流电压时，将控制直流电压所需的直流电压参考值U_dcref作为电压源换流器的直流电压参考值U_dVref；