一种抑制电磁环网功率环流的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种抑制电磁环网功率环流的方法和装置，包括：计算电磁环网的开口电压；获取第一逆变器和第二逆变器的附加控制信号，并得到第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号；计算第一逆变器和第二逆变器的触发角，并确定第一逆变器和第二逆变器的输出功率。本发明专利技术基于换流站功率快速可调的特点对直流输电系统的第一逆变站和第二逆变站分别进行熄弧角调制，能够动态抑制高低压电磁环网中的无功环流，能响应交流系统实时的变化；且本发明专利技术基于直流分层接入方式的特点，设计了协调控制器减轻了逆变站在改变无功功率输出时有功功率和无功功率相互耦合的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制电磁环网功率环流的方法和装置
本专利技术涉及特高压直流输电
，具体涉及一种抑制电磁环网功率环流的方法和装置。
技术介绍
目前中国正在大力发展特高压电网，特高压1000kV和超高压750kV电网都处于建设初期，在未来的一段时间内网架结构都较薄弱，而其低一级电压网架较坚强，为获取最大的网络传输功率以合理利用廉价资源，满足用户需求等，电磁环网将采取合环运行方式。同时某些已形成的电磁环网由于各种原因可能暂时难以开环运行，因此电磁环网将在较长一段时间内存在。电磁环网在满足安全约束的条件下，经济运行就成了主要矛盾。同时随着我国特高压直流技术的广泛应用，多馈入直流集中落入受端负荷中心将是未来我国电网发展所面临的重要问题。为从电网结构上有效解决直流系统的问题，引入特高压直流分层接入交流电网方式，上述的特高压直流分层接入方式是指在一回直流线路上的逆变端串联的两个逆变站分别接入电压等级为500kV和电压等级为1000kV的换流母线。由于特高压直流分层接入方式联系了电网中1000kV电网和500kV电网而且两个换流站串联在一起的方式能等效为变压器结构，这就为控制不同电压层的无功交换提供了可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制电磁环网功率环流的方法，其特征在于，包括：根据第一换流母线BUS1或第二换流母线BUS2的电压幅值计算电磁环网的开口电压；根据电磁环网的开口电压分别获取第一逆变器和第二逆变器的附加控制信号，并根据第一逆变器和第二逆变器的附加控制信号分别得到第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号；根据第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号计算第一逆变器和第二逆变器的触发角，并根据第一逆变器和第二逆变器的触发角以及第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号确定第一逆变器和第二逆变器的输出功率；所述第一逆变器的电压等级大于第二逆变器的电压等级；所述第一逆变器与第一换流母线BUS1连接，所述第二逆变器与第二换流母...

【技术特征摘要】
1.一种抑制电磁环网功率环流的方法，其特征在于，包括：根据第一换流母线BUS1或第二换流母线BUS2的电压幅值计算电磁环网的开口电压；根据电磁环网的开口电压分别获取第一逆变器和第二逆变器的附加控制信号，并根据第一逆变器和第二逆变器的附加控制信号分别得到第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号；根据第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号计算第一逆变器和第二逆变器的触发角，并根据第一逆变器和第二逆变器的触发角以及第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号确定第一逆变器和第二逆变器的输出功率；所述第一逆变器的电压等级大于第二逆变器的电压等级；所述第一逆变器与第一换流母线BUS1连接，所述第二逆变器与第二换流母线BUS1连接，所述第一换流母线BUS1与第二换流母线BUS2通过n个依次串联的联络变压器连接。2.根据权利要求1所述的抑制电磁环网功率环流的方法，其特征在于，所述根据第一换流母线BUS1或第二换流母线BUS2的电压幅值计算电磁环网的开口电压包括：电磁环网的开口电压如下式：ΔU＝U1-k1×k2×…×kn×U1(1)或ΔU＝U2-k1×k2×…×kn×U2(2)其中，ΔU表示电磁环网的开口电压，kn表示第n个联络变压器的变比，U1表示第一换流母线BUS1的电压幅值，U2表示第二换流母线BUS2的电压幅值。3.根据权利要求2所述的抑制电磁环网功率环流的方法，其特征在于，所述根据电磁环网的开口电压分别获取第一逆变器和第二逆变器的附加控制信号包括：第一逆变器和第二逆变器的附加控制信号分别如下式：Δu1＝-ΔU(3)Δu2＝ΔU(4)其中，Δu1表示第一逆变器的附加控制信号，Δu2表示第二逆变器的附加控制信号。4.根据权利要求3所述的抑制电磁环网功率环流的方法，其特征在于，所述根据第一逆变器和第二逆变器的附加控制信号分别得到第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号包括：第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号分别如下式：Δγ1＝Δu1(a1+b1/s)(5)Δγ2＝Δu2(a2+b2/s)(6)其中，Δγ1表示第一逆变器的熄弧角调制信号，a1、b1分别表示第一逆变器的直流附加控制器的比例系数和积分系数，Δγ2表示第二逆变器的熄弧角调制信号，a2、b2分别表示第二逆变器的直流附加控制器的比例系数和积分系数，s表示积分因子，Δγ1和Δγ2分别满足：-Δγ1max≤Δγ1≤Δγ1max(7)-Δγ2max≤Δγ2≤Δγ2max(8)其中，Δγ1max表示第一逆变器的熄弧角的幅值限制值，Δγ2max分别表示第二逆变器的熄弧角的幅值限制值。5.根据权利要求4所述的抑制电磁环网功率环流的方法，其特征在于，所述根据第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号计算第一逆变器和第二逆变器的触发角包括：第一逆变器和第二逆变器的触发角分别如下式：α1＝(γ1-Δγ1-γ1ref)(K11+K12/s)(9)α2＝(γ2-Δγ2-γ2ref)(K21+K22/s)(10)其中，α1、α2分别表示第一逆变器、第二逆变器的触发角，γ1表示第一逆变器的熄弧角，γ2表示第二逆变器的熄弧角，γ1ref表示第一逆变器的熄弧角基准值，γ2ref表示第二逆变器的熄弧角基准值，K11、K12分别表示第一逆变器中主控制器的比例系数和积分系数，K21、K22分别表示第二逆变器中主控制器的比例系数和积分系数。6.根据权利要求5所述的抑制电磁环网功率环流的方法，其特征在于，所述根据第一逆变器和第二逆变器的触发角以及第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号确定第一逆变器和第二逆变器的输出功率包括：判断α1是否大于0，若是则第一逆变器的输出功率如下式：P1＝K1U1Icos(γ1-Δγ1)(11)Q1＝-K1U1Isin(γ1-Δγ1)(12)其中，P1表示第一逆变器输出的有功功率，Q1表示第一逆变器输出的无功功率，I为直流线路电流，K1表示第一逆变器的比例系数；若α1≤0，则第一逆变器的输出功率如下式：P1＝K1U1Icosγ1(13)Q1＝-K1U1Isinγ1(14)。7.根据权利要求5所述的抑制电磁环网功率环流的方法，其特征在于，所述根据第一逆变器和第二逆变器的触发角以及第一逆变器和第二逆变器的熄弧角调制信号确定第一逆变器和第二逆变器的输出功率包括：判断α2是否大于0，若是则第二逆变器的输出功率如下式：P2＝K2U2Icos(γ2-Δγ2)(15)Q2＝-K2U2Isin(γ2-Δγ2)(16)其中，P2表示第二逆变器输出的有功功率，Q2表示第二逆...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，易俊，汤奕，朱亮亮，王建明，张健，罗红梅，张鑫，林俊杰，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，东南大学，国网江苏省电力公司，国网江苏省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11