[发明专利]一种多端柔性直流电网换流站闭锁故障紧急控制方法

说明书

本发明公开了一种多端柔性直流电网换流站闭锁故障紧急控制方法，包括确定故障下直流电网不平衡有功功率值P₀；计算采用定电压控制的非故障换流站的可调有功容量值P₁；计算采用下垂控制的非故障换流站的可调有功容量值P₂；计算采用定有功功率控制的非故障换流站的可调有功容量值P₃；若P₀＞P₁+P₂，则调整采用定有功功率控制的非故障换流站的有功功率参考值P_yn，完成紧急控制。本发明针对多端柔性直流电网换流站闭锁故障下，充分发挥不同控制方式的换流站自身调节能力，保障多端柔性直流电网安全稳定运行，可为多端柔性直流电网的安全稳定运行和控制策略制定提供参考。

技术领域

本发明涉及一种多端柔性直流电网换流站闭锁故障紧急控制方法，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

由于模块化多电平换流器的出现和电力电子技术的进步，柔性直流输电在世界范围内取得了快速应用。特别随着新能源并网需求的增加和多端换流站间协调控制技术的完善，多端柔性直流和直流组网将成为柔性直流输电的重要发展趋势。我国已有多项多端柔性直流输电工程建成投运，如已投运的舟山多端柔性直流输电系统有效增强海岛型电网供电可靠性；已投运的南澳多端柔性直流输电工程有效解决南澳岛风电送出问题；规划建设的±500kV张北四端柔性直流电网将张家口地区的新能源汇集并接入北京等负荷中心，不仅能解决新能源接入问题，还能有效缓解北京等负荷中心供电压力。

目前，国内外关于多端柔性直流输电系统的研究多集中在柔性直流本体控制策略优化、柔直电网潮流控制等方面，亟待加强多端柔性直流电网故障下的紧急控制技术研究。现有的紧急功率转带控制策略也主要适用于真双极柔性直流电网换流站发生单极闭锁故障或直流线路单极停运故障，对于换流站双极闭锁故障，仅靠功率转带策略难以适应实际工程应用需求。当多端柔性直流输电系统任一换流站发生闭锁或退出运行后，如何充分发挥其他换流站的调节能力，是保障多端柔性直流电网安全稳定运行迫切需要研究解决的技术。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多端柔性直流电网换流站闭锁故障紧急控制方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种多端柔性直流电网换流站闭锁故障紧急控制方法，包括以下步骤，

确定故障下直流电网不平衡有功功率值P₀；

计算采用定电压控制的非故障换流站的可调有功容量值P₁；

计算采用下垂控制的非故障换流站的可调有功容量值P₂；

计算采用定有功功率控制的非故障换流站的可调有功容量值P₃；

若P₀＞P₁+P₂，则调整采用定有功功率控制的非故障换流站的有功功率参考值P_yn，完成紧急控制。

P₁的计算公式为，

其中，r为采用定电压控制的非故障换流站总数，P_i0为第i个采用定电压控制的非故障换流站的注入有功功率，P_im为第i个采用定电压控制的非故障换流站的额定功率，S_i为第i个采用定电压控制的非故障换流站功率输送方向，i∈[1,r]。

当P_i0的方向与P₀的方向一致时，S_i＝1，否则S_i＝-1。

P₂的计算公式为，