The invention relates to a method of hierarchical energy balance control DC power control method, including valve level control, converter station control and DC power system level control; the converter valve control and DC control are control station based on local information; while the level control system of DC power converter is all information the control of DC power system based on the control of the converter station. The technical proposal provided by the invention can realize the energy balance control of the DC power grid system under the multi time scale, and can improve the flexibility and stability of the operation of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种直流电网分层能量平衡控制方法
本专利技术涉及一种电力系统柔性直流输电
的控制方法,具体涉及一种直流电网分层能量平衡控制方法。
技术介绍
随着经济社会的快速发展,可再生能源发电所占比重不断增加,海上风电资源亟待有效利用,大型城市电网所面临的负荷快速增长与输电走廊紧缺、短路电流超标之间的矛盾也日益突出,给现有电网带来极大挑战。电压源型高压多端直流输电以其高度可控、灵活高效的特点,成为解决以上问题的有效技术手段。作为新一代电压源型换流器,模块化多电平换流器采用模块化设计,结构灵活且易于扩展;因此MMC是构建直流电网的优选拓扑。本专利基于MMC的直流电网为对象进行说明。直流电网是一个具有先进的能量输送系统,因此直流系统各层次间能量平衡控制对于直流电网的安全稳定运行具有十分重要的意义。当前直流电网能量平衡控制主要考虑换流站间的能量平衡控制,而现有直流电网换流站间协调控制策略,多根据其直流电流-电压特性与交流系统的有功-频率特性的对偶性类比而得,但由于直流电网系统的拓扑形式、设备特性、动态响应速度和网络耦合紧密度与交流系统完全不同,造成现有控制策略控制精度、响应速度不够,系统的控制效果无法达到最优,运行经济性不高。随着直流电网换流站容量和电压等级的提升、网络拓扑形式的多样化以及联结端数的迅速增加,这种控制策略设计方法的弊端愈加凸显,亟需根据直流电网的特点进行合理优化。直流电网的能量平衡控制策略是整个系统安全稳定运行的核心。当前直流系统能量平衡控制策略多根据其直流电流-电压特性与交流系统的有功-频率特性的对偶性类比而得;但由于直流系统的拓扑形式、设备特性、动态 ...
【技术保护点】
一种直流电网分层能量平衡控制方法,其特征在于,所述控制方法包括换流阀级控制、换流站级控制和直流电网系统级控制;其中换流阀级控制和换流站级控制均是基于换流站本地信息的控制;直流电网系统级控制是基于直流电网中所有换流器信息的控制,实现换流站间的协调控制。
【技术特征摘要】
1.一种直流电网分层能量平衡控制方法,其特征在于,所述控制方法包括换流阀级控制、换流站级控制和直流电网系统级控制;其中换流阀级控制和换流站级控制均是基于换流站本地信息的控制;直流电网系统级控制是基于直流电网中所有换流器信息的控制,实现换流站间的协调控制。2.如权利要求1所述的直流电网分层能量平衡控制方法,其特征在于,所述直流电网系统级控制采用直流电压-功率下垂控制策略,所述直流电压-功率下垂控制策略包括在直流电网中选定一个直流电压控制主控站和多个下垂控制换流站,共同承担直流电网系统功率平衡控制;除直流电压控制主控站外,设定一个换流站为备用直流电压控制站,即当直流电压控制主控站不具备功率调节能力或直流电压控制主控站调节能力功率运行点已超过功率运行区间90%范围时,将直流电压控制主控站切换为定功率控制模式,并将备用直流电压控制站切换为直流电压控制主控站;下垂控制换流站正常工作时,其直流电压反馈控制采用直流电压控制主控站直流端口电压作为反馈量进行调节;当下垂控制站失去通信时,其下垂控制电压反馈量采用本地直流电压测量量。3.如权利要求1所述的直流电网分层能量平衡控制方法,其特征在于,所述换流站级控制采用电流矢量控制,通过内外环控制实现对有功功率和无功功率的解耦控制,并通过限幅环节,对过电流进行限制,内环电流控制公式如下:式中,i*sd、i*sq分别为有功电流和无功电流的参考值;isd、isq分别为有功电流和无功电流的实际值;v′d、v′q分别为内环d、q轴电压指令;KP1、KP2为内环比例调节系数;KI1、KI2分别为内环积分调节系数。4.如权利要求1所述的直流电网分层能量平衡控制方法,其特征在于,所述换流阀级控制包括在模块化多电平换流器换流阀级控制引入子模块电容电压预估控制...
【专利技术属性】
技术研发人员:阎发友,孔明,庞辉,吴亚楠,李强,阳岳希,
申请(专利权)人:国网智能电网研究院,国网辽宁省电力有限公司,国家电网公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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