[发明专利]直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法和系统

权利要求书

1.一种直流输电系统的自适应功率-电压下垂控制方法，所述直流输电系统为分层混联直流输电系统，其特征在于，所述自适应功率-电压下垂控制方法包括以下步骤：

S1.构建上限幅环、下限幅环和附加环，所述上限幅环将输入的第一换流器的直流电压与直流电流相乘，得到第一换流器的运行有功功率，再与上限幅功率相减，得到的差值作为上限幅环的输出；所述下限幅环将输入的第一换流器的直流电压与直流电流相乘，得到第一换流器的运行有功功率，再与下限幅功率相减，得到的差值作为下限幅环的输出；所述附加环恒定输出0.1p.u.；

S2.上限幅环输出的功率与自适应功率-电压斜率系数相乘，得到第一乘积，下限幅环输出的功率与自适应功率-电压斜率系数相乘，得到第二乘积；

S3.将第一乘积和第二乘积相加，得到的和值作为第一控制分支的输出电压，将附加环输出的电压直接作为第二控制分支的输出电压；

S4.当第二换流器输出的有功功率大于等于迟滞比较器的动作功率时，将第二控制分支的输出作为第一换流器直流电压指令值的变化量ΔU_dc；当第二换流器输出的有功功率小于等于迟滞比较器的返回功率时，将第一控制分支的输出作为第一换流器直流电压指令值的变化量ΔU_dc；

S5.将ΔU_dc和额定工况下高压阀组直流电压的指令值求和，得到高压阀组直流电压的实际指令值；

其中，所述直流输电系统的送端包括：在直流侧串联的高压阀组和低压阀组，高压阀组为第一换流器，低压阀组包括并联的第二换流器和第三换流器，第一换流器的交流侧与第二换流器的交流侧共同接入级联换流阀的第一交流端，第三换流器的交流侧构成级联换流阀的第二交流端；所述直流输电系统的受端包括：位于高压阀组的第四换流器和位于低压阀组的第五换流器，第四换流器与第五换流器串联后，与位于送端的级联换流阀直流侧并联。

2.如权利要求1所述自适应功率-电压下垂控制方法，其特征在于，

当且P_MCC1＜P_op时，即换流器功率在允许波动范围内，所述分层混联直流输电系统只采用定电压与定功率控制方法，所述自适应功率-电压下垂控制方法不参与控制；

当P_LCC超过时，上限幅环起作用，自适应功率-电压下垂控制回路输出正值，提升高压阀组直流电压；

当第P_MCC1超过P_op时，附加控制环起作用，自适应功率-电压下垂控制回路输出0.1p.u.，提升高压阀组直流电压；

当P_LCC小丁时，下限幅环起作用，自适应功率-电压下垂控制回路输出负值，降低高压阀组直流电压；

其中，P_LCC表示第一换流器的有功功率，P_MCC1表示第二换流器输出的有功功率，表示上限幅功率，表示下限幅功率，P_op表示迟滞比较器的动作功率。

3.如权利要求2所述的自适应功率-电压下垂控制方法，其特征在于，步骤S2中，自适应功率-电压斜率系数k*的计算公式如下：

其中，P_n表示第一换流器的额定功率；P_max、P_min分别表示电压控制可调范围内第一换流器的最大功率与最小功率，k表示常规的功率-电压下垂控制的斜率系数。

4.如权利要求3所述的自适应功率-电压下垂控制方法，其特征在于，P_max、P_min分别取1.254p.u.、0.72p.u.；分别取1.03p.u.、0.97p.u.。

5.如权利要求4所述的自适应功率-电压下垂控制方法，其特征在于，常规的功率-电压下垂控制的斜率系数k的计算公式如下：

其中，U_n表示第一换流器的额定直流电压；U_max、U_min分别表示第一换流器稳定状态下直流电压能够达到的最大值与最小值。