[发明专利]一种柔性多端直流输电系统故障调节方法

说明书

本发明涉及一种柔性多端直流输电系统故障调节方法，柔性多端直流输电系统所联交流系统侧故障时直流系统的控制策略——直流电压‑有功功率下垂控制，所述的直流电压‑有功功率下垂控制使用动态下垂系数G(P_m)，动态下垂系数G(P_m)利用第m个换流站有功功率额定值、有功功率测量值、电压下垂控制设定的固定值控制系数计算得到。与现有技术相比，本发明通过减小直流电压的上升幅度，克服了传统方法非故障的逆变站接收的有功功率有所增大对其所连交流系统有一定的冲击的缺点。

技术领域

本发明涉及柔性多端直流输电领域，尤其是涉及一种柔性多端直流输电系统故障调节方法。

背景技术

在柔性多端直流系统中，需要一个换流站等效于交流系统的平衡节点，用来保持直流电压固定，其它换流站通过调节直流电流进行功率分配。多端直流输电系统主要的控制方式：主从控制、电压裕度控制和电压下垂控制。其中电压下垂控制较前两者对通信系统依赖性较轻，可以实现各个换流站独立控制电压和功率分配。多端直流输电的发展，将迎来直流电网的研究和形成。直流电网是一个能量传输系统，它以直流线路将很多直流端相互联接起来，是从多端直流输电系统发展而来的。在直流电网中在网络拓扑多样、换流器种类不同、故障类型复杂等因素的影响下，其控制方式的设计难度增大，目前国内外对直流电网的研究尚未成熟，对其控制的研究也都是基于多端直流输电系统进行设计和验证。

对于多端系统而言都必须有一个换流站控制直流电压，其余换流站控制有功功率，但是由于换流站和直流电路的数量增多，在控制策略上与两端系统还是有不同之处。两端系统常用的主从控制策略也适用于多端系统，但是在可靠性和灵活性上不如多端系统独有的电压裕度控制和电压下垂控制，这两种控制策略对通信系统的依赖性更小。在传统的下垂控制的调节作用下，为了维持直流电压的稳定，非故障的逆变站接收的有功功率有所增大，对其所连交流系统有一定的冲击。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种柔性多端交流输电系统故障调节方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种柔性多端直流输电系统故障调节方法，当故障换流站退出运行后，剩余换流站直流侧系统执行直流电压-有功功率下垂控制，所述的直流电压-有功功率下垂控制使用动态下垂系数，第m个换流站的动态下垂系数G(P_m)利用有功功率额定值、有功功率测量值、电压下垂控制设定的固定值控制系数计算得到。

所述的直流电压-有功功率下垂控制控制特性表示为：

u_dc,m-u_dcref,m＝G(P_m)(P_m-P_ref,m)

其中，u_dc,m、u_dcref,m分别为第m个换流站的直流电压测量值和参考值， P_m、P_ref,m分别为第m个换流站的有功功率的测量值和参考值。

所述的动态下垂系数G(P_m)为：

其中，P_n，m为第m个换流站的有功功率额定值，P_m为第m个换流站的有功功率测量值，K_droop,m为第m个换流站的固定值控制系数。

所述的K_droop,m＜0。

第m个换流站为整流站时，所述的P_n，m为正值，第m个换流站为逆变站时，所述的P_n，m为负值。

第m个换流站为整流站或逆变站时，G(P_m)随P_m的变化为：