[发明专利]一种直流电网中换流站有功功率参考值的设计方法

摘要

本发明公开了属于柔性直流输电领域的一种直流电网中换流站有功功率参考值的设计方法。针对直流电网中换流站有功功率控制参考值不合理而可能导致的直流断路器中的功率器件损坏、受端不能获得足够有功功率的问题，本发明核心方案是：首先对直流节点进行划分并编号；其次以受端获得最大功率为目标，以各节点的电压和电流为变量，列写目标函数；再次根据直流电网中各物理量间的相互制约关系，列写各约束条件；最后求解该非线性规划问题，并计算定有功功率端控制中的有功功率参考值。通过本发明的设计方法，将得到的有功功率参考值输入到换流站控制器后，可保证长期稳定状态运行下直流断路器的功率器件不受损坏、受端实际获得最大的有功功率。

主权项

1.一种直流电网中换流站有功功率参考值的设计方法，其特征在于考虑了直流电网中各物理量间存在的制约关系，将最终得到的有功功率参考值输入到换流站控制器后，可保证长期稳定状态运行下直流断路器的功率器件不受损坏，也可保证受端实际获得最大的有功功率；主要步骤如下：步骤1：根据直流电网中换流站传输功率的方向，划分受端和送端并将相应的直流母线节点划分为受端节点和送端节点，并对所有节点进行编号；步骤2：以受端获得最大功率为目标，以各节点的电压电流为变量，列写目标函数；步骤3：列写各约束条件；其中等式约束条件1为节点电压方程，需给定各线路间导纳和定直流电压端的直流电压；考虑直流断路器的功率器件水平，流过其的电流不能过大，因此不等式约束1为约束直流线路电流不能超过直流断路器的长期过电流水平；不等式约束条件2为考虑换流器损耗在内的换流器额定传输功率限制；步骤4：以直流电网中直流电压和电流为变量，考虑上述约束条件，以受端获得最大功率为目标，求解该非线性规划问题，可求得使得受端功率最大的直流电压和电流的值，进而可通过换流站交流侧功率、直流侧功率、换流站损耗间的等式关系，得到使受端获得功率最大的换流站交流侧功率，即各定有功功率端控制中的有功功率参考值。