[发明专利]在多端柔性直流系统中发生直流断线故障的控制方法

权利要求书

1.一种在多端柔性直流系统中发生直流断线故障的控制方法，应用于采用矢量控制的VSC—HVDC的外环控制环节中，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：引入定直流电压指令修正量

在定直流电压站原有的外环控制环节基础上增加修正量ΔU_ref，并利用一个使能系数ε₁作为引入修正量的“开关”，具体为：

修正量ΔU_ref：基于虚拟阻抗原理，在外环控制环节引入一个关于直流电流偏差的反馈ΔU_ref＝ΔZ_refΔI_d；其中，参数ΔZ_ref为比例积分环节，ΔZ_ref＝K_p+K_i/s，K_p为PI调节器的比例环节，K_i/s为PI调节器的积分环节，ΔI_d为直流电流偏差；

使能系数ε₁：对修正量作用时间进行约束，该系数与换流器输出的直流电流相关，一旦直流电流偏差超过阈值，则ε₁＝1，持续t_10％秒，随后置零；

其中，L_ni(i＝1，2，3)为本端换流阀桥臂、对端换流阀桥臂、直流线路电感、电阻；R_ni(i＝1，2，3)为本端换流阀桥臂、对端换流阀桥臂、直流线路电阻；

则引入修正量ΔU_ref后，实际直流电压偏差Δu_dc为：

Δu_dc＝U_ref-u_dc+(K_p+K_i/s)ΔI_d

其中，U_ref为故障发生前换流站的直流电压指令值，u_dc为实际直流电压值；k_p为PI调节器的比例环节，k_i/s为PI调节器的积分环节；

步骤2：引入定有功功率指令修正量

在定有功功率站原有的外环控制环节基础上增加一个修正量ΔP_Q，并利用一个使能系数ε₂作为引入修正量的“开关”，具体为：

计算有功功率指令值修正量ΔP_Q如下：

其中，P_ref为故障发生前换流站的有功指令值，I_dmax为与功率站相连的各条线路允许流经的最大电流，U_dc为额定直流电压，k为补偿系数，0k1；

使能系数ε₂：对修正量作用时间进行约束，该系数与换流器输出的直流电流相关，一旦直流电流偏差超过阈值，则ε₂＝1；除非人工进行置零，否则ε₂恒等于1；

则引入修正量ΔP_Q后，实际有功功率偏差ΔP_ref为：

ΔP_ref＝P_ref-p_dc-ΔP_Q

其中，P_ref为故障发生前换流站的有功功率指令值，p_dc为实际有功功率值。