高压直流换流站多层级协调恢复控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了高压直流换流站多层级协调恢复控制方法及系统，在阀控制级上，考虑到逆变站熄弧角大小与换流站无功需求存在相应的关系，使熄弧角增益在稳态期间取较小值；而在暂态期间，熄弧角增益取相对较大值；在极控制级上，对低压限流单元进行参数改进。在站控制级上，在故障后，选择整流侧定电流控制，逆变侧定电压控制；在系统控制级上，协调各直流系统的恢复顺序，利用考虑换流站无功需求的多馈入无功协调因子指导协调恢复进程。建立评估指标对恢复控制结果进行综合性评价。本发明专利技术从阀控制级、极控制级、站控制级以及系统控制级等多个角度分析换流站恢复问题，在考虑优化换流站恢复过程的同时，也考虑到了缩短故障后不稳定的暂态过程。

Multi-level coordinated recovery control method and system for HVDC converter station

The invention discloses a multi-level coordinated recovery control method and system for HVDC converter station. At the valve control level, considering the corresponding relationship between the arc extinguishing angle of inverter station and the reactive power demand of converter station, the arc extinguishing angle gain is smaller in the steady state period; at the transient period, the arc extinguishing angle gain is relatively larger; at the extreme control level, the parameters of low-voltage current limiting unit are changed. Enter. At the station control level, after the fault, the rectifier side constant current control and the inverter side constant voltage control are selected; at the system control level, the recovery sequence of each DC system is coordinated, and the multi-feed reactive power coordination factor considering the reactive power demand of the converter station is used to guide the coordinated recovery process. Establishment of evaluation indicators for comprehensive evaluation of recovery control results. The present invention analyses the recovery problem of converter station from the angles of valve control stage, pole control stage, station control stage and system control stage, and considers the optimization of the recovery process of converter station, as well as the shortening of the unstable transient process after fault.

【技术实现步骤摘要】
高压直流换流站多层级协调恢复控制方法及系统
本专利技术涉及电力系统恢复控制
，特别是涉及高压直流换流站多层级协调恢复控制方法及系统。
技术介绍
近年来，我国特高压输电建设发展迅速，预计到2020年，国网特高压交流将建成四纵七横的格局，特高压直流也将达到19回，我国交直流混联大电网结构已初具规模。一方面，交直流混联电网结构提高了电网的输送容量，解决了远距离能源输送和负荷需求不均衡等问题；另一方面，交直流系统之间的相互作用使系统稳定性变得更加复杂，直流系统闭锁会给交流系统带来巨大有功冲击，电网稳定面临更大的压力。故障后，随着停电时间的增长，停电造成的不利影响将呈指数型增大，此时采取有效的恢复控制措施可以加快恢复进程，减小损失。因此，电力系统恢复应当考虑在交直流混联的电网背景下，实现大停电后的快速恢复，进一步提高现代电网的安全稳定性。电力系统中，换流站是联系直流系统与交流系统的重要节点，在调节直流系统的电流、功率等参量的同时也会影响受端交流系统的电压、功角稳定性。因此，研究换流站的恢复控制技术对整个系统的稳定运行有重要意义。关于换流站和直流系统的恢复控制方法已有一些研究，对于多馈入情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高压直流换流站多层级协调恢复控制方法，其特征是，包括：分别从阀控制级、极控制级、站控制级及系统控制级上对高压直流换流站进行协调恢复控制；其中，在阀控制级上，考虑到逆变站熄弧角大小与换流站无功需求存在相应的关系，使熄弧角增益在稳态期间取较小值；而在暂态期间，熄弧角增益取相对较大值；在极控制级上，对低压限流单元进行参数改进，达到降低低压限流单元投入门槛，降低直流输送功率，减少换流站无功需求，尽早运行于最小电流阶段。在站控制级上，在故障后，选择整流侧定电流控制，逆变侧定电压控制；在系统控制级上，协调各直流系统的恢复顺序，利用考虑换流站无功需求的多馈入无功协调因子指导协调恢复进程；建立评估指标对恢...

【技术特征摘要】
1.高压直流换流站多层级协调恢复控制方法，其特征是，包括：分别从阀控制级、极控制级、站控制级及系统控制级上对高压直流换流站进行协调恢复控制；其中，在阀控制级上，考虑到逆变站熄弧角大小与换流站无功需求存在相应的关系，使熄弧角增益在稳态期间取较小值；而在暂态期间，熄弧角增益取相对较大值；在极控制级上，对低压限流单元进行参数改进，达到降低低压限流单元投入门槛，降低直流输送功率，减少换流站无功需求，尽早运行于最小电流阶段。在站控制级上，在故障后，选择整流侧定电流控制，逆变侧定电压控制；在系统控制级上，协调各直流系统的恢复顺序，利用考虑换流站无功需求的多馈入无功协调因子指导协调恢复进程；建立评估指标对恢复控制结果进行综合性评价。2.如权利要求1所述的高压直流换流站多层级协调恢复控制方法，其特征是，对低压限流单元进行参数改进，约束参数取值范围：其中，取值时，UL<UH。3.如权利要求1所述的高压直流换流站多层级协调恢复控制方法，其特征是，在系统控制级上，协调各直流系统的恢复顺序时，恢复顺序根据受端交流系统强度和恢复的难易程度两个方面进行综合考虑，受端交流系统强度的判别采用多馈入无功有效短路比指标，为衡量直流系统输送容量的差别，定义功率恢复系数，综合以上两个指标，定义多馈入无功协调因子，作为综合性评判依据，通过分别计算各个直流系统指标值，判断恢复的优先顺序。4.如权利要求1所述的高压直流换流站多层级协调恢复控制方法，其特征是，所定义的多馈入无功协调因子如下：MIQCFi＝PR,i×MQESCRi直流子系统的多馈入无功协调因子值越大，恢复时对整个系统影响越小，优先恢复。5.如权利要求1所述的高压直流换流站多层级协调恢复控制方法，其特征是，建立评估指标对恢复控制结果进行综合性评价，从恢复的安全性和效率两个方面评估恢复控制的影响；从故障后受端电压水平、换相失败以及恢复期间最大无功超调量方面，评价恢复的安全、可行性；从直流系统功率恢复速率方面，评价恢复效率；综合两者，给出恢复控制的合理性评价。6.如权利要求1所述的高压直流换流站多层级协调恢复控制方法，其特征是，获得恢复控制影响的综合性评估指标：Esys＝λ1·...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪涛，胡海周，李常刚，杨冬，马欢，赵康，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，山东大学，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37