[发明专利]交直流系统长期电压稳定协调控制方法、系统、介质及设备

说明书

本公开提供了一种交直流系统长期电压稳定协调控制方法、系统、介质及设备，在系统发生长期电压失稳后，循环执行以下步骤，直到满足控制目标：将分层接入的直流系统运行方式切换为定电流‑定熄弧角控制；基于实时量测数据计算特高压直流分层接入系统的初值信息，结合时域仿真对特高压直流分层接入系统的输出轨迹进行预测，计算出各母线电压的轨迹灵敏度；求解直流分层接入下系统电压稳定协调控制的最优控制序列，并施加至系统。本公开对直流传输功率在分层接入交流电网中的分配进行协调，同时对分层接入直流系统的直流控制量和交流控制量进行协调优化控制，使交流系统的潮流分布更加合理，提高系统的长期电压稳定性。

技术领域

本公开属于智能电网领域，具体涉及一种交直流系统长期电压稳定协调控制方法、系统、介质及设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

高压直流输电具有远距离大容量输电且易于连接异步电网等优点而在跨区域向负荷中心输电时得到广泛应用。然而直流系统稳定运行时需要交流系统提供足够的电压支持，随着多回直流线路馈入同一受端系统，电压稳定问题愈加突出。为了从网架结构上改善多直流馈入系统稳定性，国内特高压直流输电工程创新性地提出直流分层接入交流电网的新方式，提高了交流系统的直流接纳能力，有利于电能就地疏散，引导潮流合理分布。由于直流分层接入500kV交流层的高端逆变器与接入1000kV层的低端逆变器在同一个换流站内串联连接，与传统单层接入方式下的直流输电系统相比，不仅存在交流侧的相互作用，在直流内部也存在着耦合作用，交直流系统间的协调控制更为复杂。为了充分利用分层接入直流系统的灵活调节能力，对特高压直流分层接入系统的控制策略进行研究具有重要意义。

据发明人了解，目前，特高压直流分层接入下电压稳定控制方法存在以下问题：

(1)主要对特高压直流分层接入下逆变侧各换流器间的协调控制策略进行研究，缺乏交流和直流系统控制间的协调；

(2)长期电压失稳过程中缺乏直流功率调制量计算和直流功率在分层接入的高端、低端逆变器间的分配依据。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种交直流系统长期电压稳定协调控制方法、系统、介质及设备，本公开针对特高压直流分层接入系统的特点，对直流分层注入功率和交流系统各电压进行控制协调，能够提高系统的长期电压稳定性。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种交直流系统长期电压稳定协调控制方法，在系统发生长期电压失稳后，循环执行以下步骤，直到满足控制目标：

将分层接入的直流系统运行方式切换为定电流-定熄弧角控制；

基于实时量测数据计算特高压直流分层接入系统的初值信息；

结合时域仿真对特高压直流分层接入系统的输出轨迹进行预测，计算出各母线电压的轨迹灵敏度；

求解直流分层接入下系统电压稳定协调控制的最优控制序列，并施加至系统。

作为可能的实施例，将直流控制方式切换为定电流-定熄弧角控制方式，该控制方式下的直流电流和熄弧角控制量的整定值由优化模型通过附加的直流电流和熄弧角控制器给定。

作为可能的实施例，基于广域量测系统提供的各负荷节点电压向量及功率注入向量等在线同步量测数据，计算系统导纳矩阵及各状态量初值信息。

作为可能的实施例，对特高压直流分层接入下交直流系统准稳态模型进行建模，结合特高压直流分层接入下交直流系统准稳态模型，应用隐式梯形积分法和牛顿-拉夫逊法进行时域仿真，预测系统电压输出轨迹。

作为可能的实施例，通过时域仿真中得到的雅可比矩阵求得特高压直流分层接入下各交直流控制量对负荷母线电压的轨迹灵敏度。