柔性直流输电装置及其控制方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种柔性直流输电装置及其控制方法和控制装置，涉及电力技术领域，该方法包括：当电网的负荷端电压低于标准值时，检测上述装置当前的总输出功率；如果总输出功率未达到装置的总容量，提高装置的无功功率的输出值，直至负荷端电压达到标准值或无功功率的输出值达到饱和无功容量；如果无功功率的输出值达到饱和无功容量，获取当前的负荷端电压与标准值的偏差；当偏差超过阈值时，分别调整有功功率的输出值和无功功率的输出值，以使偏差小于阈值。本发明专利技术可以对有功功率和无功功率协同调整，更大效率利用柔性直流输电装置容量抬升电网电压，有效治理电压暂降，降低柔性直流输电装置所需容量，缩减投资成本。

Flexible DC transmission device and its control method and control device

The present invention provides a flexible DC transmission device and its control method and control device, relates to the field of power technology, the method comprises: when the load voltage is lower than the standard value of the power grid, the total power output current detection device; if the total output power does not reach the total capacity of equipment, improve the reactive power device the output value, the output until the load terminal voltage reaches the standard value or the reactive power value of saturated reactive capacity; if the reactive power output value reached saturation reactive capacity, load obtaining terminal voltage and current value of the standard deviation; when the deviation exceeds a threshold value, the output value and active power adjustment respectively. The reactive power output value, so that the deviation is less than the threshold. The invention can adjust the synergy of active power and reactive power, the greater the utilization efficiency of flexible DC power transmission device capacity lifting voltage, effective control of voltage sags, reduce the required capacity of flexible DC power transmission device, reduce the cost of investment.

【技术实现步骤摘要】
柔性直流输电装置及其控制方法和控制装置
本专利技术涉及电力
，尤其是涉及一种柔性直流输电装置及其控制方法和控制装置。
技术介绍
柔性直流输电(VoltageSourceConverterbasedHighVoltageDirectCurrentTransmission，VSC-HVDC)装置常用于电网互联，并对其传输有功功率和无功功率进行分别控制。在电网发生负荷突增并造成电压暂降时，柔性直流输电装置传输的有功功率仍维持不变，无功功率则根据电网的电压进行输出控制。而受限于柔性直流输电装置本身的容量，其能够输出的无功功率有限，调节电压的能力也有限，从而可能导致电网发生电压暂降，不满足电网相关规范要求。为能够有效治理电压暂降，柔性直流输电装置需为无功功率预留较大容量。而电网中负荷突增多为大电机启动引起，为瞬时过程，具有时间短，冲击大的特点，为该情况特地采用较大容量的柔性直流输电装置会产生一定的浪费，增大投资成本。针对上述现有技术中柔性直流输电装置应对电压暂降能力有限的问题，目前尚未提出有效解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种柔性直流输电装置及其控制方法和控制装置，以协调控制有功功率及无功功率，能够更大效率利用装置容量抬升电网电压，有效治理电压暂降。第一方面，本专利技术实施例提供了一种柔性直流输电装置的控制方法，包括：当电网的负荷端电压低于标准值时，检测上述装置当前的总输出功率；如果总输出功率未达到装置的总容量，提高装置的无功功率的输出值，直至负荷端电压达到标准值或无功功率的输出值达到饱和无功容量；如果无功功率的输出值达到饱和无功容量，获取当前的负荷端电压与标准值的偏差；当偏差超过阈值时，分别调整有功功率的输出值和无功功率的输出值，以使偏差小于阈值。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，提高装置的无功功率的输出值的步骤，包括：按照设定的幅度值逐步提高装置的无功功率的输出值。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，分别调整有功功率的输出值和无功功率的输出值的步骤，包括：根据偏差和有功功率的设定值确定有功功率的输出参考值；根据输出参考值和装置的总容量确定无功功率的理论输出值；设置有功功率的输出值为输出参考值，无功功率的输出值为理论输出值。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据偏差和有功功率的设定值确定有功功率的输出参考值的步骤，包括：按照以下算式计算有功功率的输出参考值：P'ref＝Pref(1-L)+0.707S*L；其中，P＇ref为输出参考值；Pref为有功功率的设定值；L为与偏差和阈值对应的偏差值系数，取值区间为[-1,1]；S为装置的总容量。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据输出参考值和装置的总容量确定无功功率的理论输出值的步骤，包括：按照以下算式计算无功功率的理论输出值：其中，Q为无功功率的理论输出值。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，还包括：当电网的负荷端电压高于标准值时，降低装置的无功功率的输出值，直至负荷端电压达到标准值或无功功率的输出值达到最小值；如果无功功率的输出值达到最小值，获取当前的负荷端电压与标准值的差值；当差值超过阈值时，分别调整有功功率的输出值和无功功率的输出值，以使差值小于阈值。第二方面，本专利技术实施例还提供一种柔性直流输电装置的控制装置，包括：检测模块，用于当电网的负荷端电压低于标准值时，检测上述装置当前的总输出功率；无功功率调整模块，用于如果总输出功率未达到装置的总容量，提高装置的无功功率的输出值，直至负荷端电压达到标准值或无功功率的输出值达到饱和无功容量；电压偏差获取模块，用于如果无功功率的输出值达到饱和无功容量，获取当前的负荷端电压与标准值的偏差；协调控制模块，用于当偏差超过阈值时，分别调整有功功率的输出值和无功功率的输出值，以使偏差小于阈值。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述协调控制模块包括：输出参考值确定单元，用于根据偏差和有功功率的设定值确定有功功率的输出参考值；理论输出值确定单元，用于根据输出参考值和装置的总容量确定无功功率的理论输出值；设置单元，用于设置有功功率的输出值为输出参考值，无功功率的输出值为理论输出值。结合第二方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，输出参考值确定单元还用于：按照以下算式计算有功功率的输出参考值：P'ref＝Pref(1-|L|)+0.707S*L；其中，P＇ref为输出参考值；Pref为有功功率的设定值；L为与偏差和阈值对应的偏差值系数，取值区间为[-1,1]；S为装置的总容量。第三方面，本专利技术实施例提供了一种柔性直流输电装置，包括处理器和机器可读存储介质；机器可读存储介质存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器执行机器可执行指令以实现第一方面及其各可能的实施方式之一提供的方法。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的柔性直流输电装置及其控制方法和控制装置，在出现负荷端电压下降时，先通过提高柔性直流输电装置的无功功率输出进行调节(有功功率依然按照设定值输出)，如果负荷端电压继续下降并且电压偏差超过阈值时，对有功功率的输出值和无功功率的输出值协同调整，可以更大效率利用柔性直流输电装置容量抬升电网电压，有效治理电压暂降，降低柔性直流输电装置所需容量，缩减投资成本。同时设置偏差阈值可以防止柔性直流输电有功功率反复调节带来波动。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的柔性直流输电装置应用于电网互联的典型拓扑结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种柔性直流输电装置的控制方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的控制器中计算偏差值系数的逻辑示意图；图4为本专利技术实施例提供的柔性直流输电装置的控制器的逻辑示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种柔性直流输电装置的控制方法的流程示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种柔性直流输电装置的控制装置的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的另一种柔性直流输电装置的控制装置的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种柔性直流输电装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性直流输电装置的控制方法，其特征在于，包括：当电网的负荷端电压低于标准值时，检测所述装置当前的总输出功率；如果所述总输出功率未达到所述装置的总容量，提高所述装置的无功功率的输出值，直至所述负荷端电压达到所述标准值或所述无功功率的输出值达到饱和无功容量；如果所述无功功率的输出值达到所述饱和无功容量，获取当前的所述负荷端电压与所述标准值的偏差；当所述偏差超过阈值时，分别调整有功功率的输出值和所述无功功率的输出值，以使所述偏差小于所述阈值。

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电装置的控制方法，其特征在于，包括：当电网的负荷端电压低于标准值时，检测所述装置当前的总输出功率；如果所述总输出功率未达到所述装置的总容量，提高所述装置的无功功率的输出值，直至所述负荷端电压达到所述标准值或所述无功功率的输出值达到饱和无功容量；如果所述无功功率的输出值达到所述饱和无功容量，获取当前的所述负荷端电压与所述标准值的偏差；当所述偏差超过阈值时，分别调整有功功率的输出值和所述无功功率的输出值，以使所述偏差小于所述阈值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提高所述装置的无功功率的输出值的步骤，包括：按照设定的幅度值逐步提高所述装置的无功功率的输出值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别调整有功功率的输出值和所述无功功率的输出值的步骤，包括：根据所述偏差和有功功率的设定值确定所述有功功率的输出参考值；根据所述输出参考值和所述装置的总容量确定所述无功功率的理论输出值；设置所述有功功率的输出值为所述输出参考值，所述无功功率的输出值为所述理论输出值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏差和有功功率的设定值确定所述有功功率的输出参考值的步骤，包括：按照以下算式计算所述有功功率的输出参考值：P′ref＝Pref(1-|L|)+0.707S*L；其中，P＇ref为所述输出参考值；Pref为所述有功功率的设定值；L为与所述偏差和所述阈值对应的偏差值系数，取值区间为[-1,1]；S为所述装置的总容量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述输出参考值和所述装置的总容量确定所述无功功率的理论输出值的步骤，包括：按照以下算式计算所述无功功率的理论输出值：其中，Q为所述无功功率的理论输出值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当电网的负荷端电压高于标准值时，降低所述装置的无功功率的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建涛，陈默，谢珉，
申请(专利权)人：上海船舶研究设计院中国船舶工业集团公司第六零四研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31