一种柔性直流输电系统的控制方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及直流输电技术领域，公开了柔性直流输电系统的控制方法、装置及存储介质，方法为：当检测到换流器的任一桥臂发生故障的功率模块的数量大于冗余数量阈值时，计算该桥臂的功率模块的第一电容电压的正向峰值，获取可用的功率模块的数量；计算该桥臂的功率模块的当前平均运行电压；根据第一电容电压的正向峰值、可用的功率模块的数量、当前平均运行电压和遍历矩阵，计算遍历矩阵中每一元素对应的最大有功功率限值，以控制柔性直流输电系统的输出功率；遍历矩阵中的元素为柔性直流输电系统能吸收的无功功率值。本发明专利技术实现在柔性直流输电系统发生冗余耗尽时，仍可控制柔性直流输电系统保持运行，提高了柔性直流输电系统保持运行的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流输电系统的控制方法、装置及存储介质
本专利技术涉及柔性直流输电
，特别是涉及一种柔性直流输电系统的控制方法、装置及存储介质。
技术介绍
柔性直流输电系统是一种采用基于全控型功率器件的电压源换流器，其具有不依赖电网换相，可有功无功独立控制等优点，已经广泛应用于海上风电并网、海上钻井平台供电、大电网异步互联等场合。柔性直流输电系统主要由换流器和换流变压设备组成；其中，由于模块化多电平换流器(MMC，ModularMultilevelConverter)具有模块化设计、不需要功率器件串联、无需交直流滤波器等优势，因而成为柔性直流输电工程的主要换流器拓扑结构型式。模块化多电平换流器由6个桥臂构成，每个桥臂由若干个功率模块和一个桥臂电抗器串联构成，如图1所示；其中，功率模块通常采用两种典型电路形式，一种为全桥电路，如图2所示；另一种为半桥电路，如图3所示。另外，为了提高工程的运行可靠性，实际的柔性直流输电工程中的模块化多电平换流器均会在每个桥臂中配置数量相等的冗余功率模块，即在每一桥臂的功率模块数量为额定值N的基础上，还会再配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性直流输电系统的控制方法，其特征在于，包括：/n当检测到换流器的任一桥臂中发生故障的功率模块的数量大于预设的冗余数量阈值时，计算该桥臂的功率模块的第一电容电压的正向峰值，并获取所述换流器中每桥臂可用的功率模块的数量；其中，所述功率模块的第一电容电压的正向峰值为在所述换流器处于额定运行状态时，所述功率模块的电容电压的正向峰值；/n根据所述换流器中每桥臂可用的功率模块的数量，计算该桥臂的功率模块的当前平均运行电压；/n根据所述功率模块的第一电容电压的正向峰值、所述换流器中每桥臂可用的功率模块的数量、所述功率模块的当前平均运行电压以及预设的遍历矩阵，计算与所述遍历矩阵中的每一元素对应的最大...

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电系统的控制方法，其特征在于，包括：
当检测到换流器的任一桥臂中发生故障的功率模块的数量大于预设的冗余数量阈值时，计算该桥臂的功率模块的第一电容电压的正向峰值，并获取所述换流器中每桥臂可用的功率模块的数量；其中，所述功率模块的第一电容电压的正向峰值为在所述换流器处于额定运行状态时，所述功率模块的电容电压的正向峰值；
根据所述换流器中每桥臂可用的功率模块的数量，计算该桥臂的功率模块的当前平均运行电压；
根据所述功率模块的第一电容电压的正向峰值、所述换流器中每桥臂可用的功率模块的数量、所述功率模块的当前平均运行电压以及预设的遍历矩阵，计算与所述遍历矩阵中的每一元素对应的最大有功功率限值；其中，所述遍历矩阵中的元素为柔性直流输电系统能吸收的无功功率值；
根据所述遍历矩阵以及与所述遍历矩阵中的每一元素对应的最大有功功率限值控制所述柔性直流输电系统的输出功率，以使所述柔性直流输电系统保持运行。


2.如权利要求1所述的柔性直流输电系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述功率模块的第一电容电压的正向峰值、所述换流器中每桥臂可用的功率模块的数量、所述功率模块的当前平均运行电压以及预设的遍历矩阵，计算与所述遍历矩阵中的每一元素对应的最大有功功率限值，具体包括：
从所述遍历矩阵中依次选取元素；
根据所述功率模块的第一电容电压的正向峰值、所述换流器中每桥臂可用的功率模块的数量、所述功率模块的当前平均运行电压以及所选取的元素，计算得到与所选取的元素对应的最大有功功率限值；
其中，所述遍历矩阵具体为：



其中，Qo为所述遍历矩阵；QN所述柔性直流输电系统吸收的额定无功功率；y为正整数。


3.如权利要求2所述的柔性直流输电系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述功率模块的第一电容电压的正向峰值、所述换流器中每桥臂可用的功率模块的数量、所述功率模块的当前平均运行电压以及所选取的元素，计算得到与所选取的元素对应的最大有功功率限值，具体包括：
预先配置第一中间变量、第二中间变量、第三中间变量和指针变量；其中，所述第一中间变量的初始值、所述第二中间变量的初始值和所述指针变量的初始值均为零，所述第三中间变量的初始值为所述柔性直流输电系统吸收的额定有功功率；
判断所述功率模块的第一电容电压的正向峰值和所述第一中间变量是否符合预设的第一条件；其中，所述第一条件为：Umax1为所述第一中间变量，Umax为所述第一电容电压的正向峰值，e1为预设的第一误差阈值；
当判定所述功率模块的第一电容电压的正向峰值和所述第一中间变量符合所述第一条件时，确定所选取的元素对应的最大有功功率限值为所述指针变量；
当判定所述功率模块的第一电容电压的正向峰值和所述第一中间变量不符合所述第一条件时，通过以下公式更新所述指针变量，得到更新后的指针变量：



其中，P为所述更新后的指针变量；P1为所述第二中间变量；P2为所述第三中间变量；
当所述更新后的指针变量符合预设的第二条件时，确定所选取的元素对应的最大有功功率限值为所述柔性直流输电系统吸收的额定有功功率；其中，所述第二条件为：PN为所述柔性直流输电系统吸收的额定有功功率；P为所述更新后的指针变量；e2为预设的第二误差阈值；
当所述更新后的指针变量符合预设的第三条件时，确定所选取的元素对应的最大有功功率限值为零；其中，所述第三条件为：P≤e3；P为所述更新后的指针变量；e3为预设的第三误差阈值；
当所述更新后的指针变量均不符合所述第二条件和所述第三条件时，计算所述功率模块的第二电容电压的正向峰值，并以所述功率模块的第二电容电压的正向峰值作为更新后的第一中间变量，从而更新所述第一中间变量；其中，所述功率模块的第二电容电压的正向峰值为在所述柔性直流输电系统能吸收的无功功率值为所选取的元素，且有功功率为所述更新后的指针变量时，所述功率模块的电容电压的正向峰值；
当判定所述更新后的第一中间变量小于或等于所述第一电容电压的正向峰值，且所述第二中间变量小于或等于所述第三中间变量时，更新所述第二中间变量为所述更新后的指针变量，并保持所述第三中间变量不变；
当判定所述更新后的第一中间变量小于或等于所述第一电容电压的正向峰值，且所述第二中间变量大于所述第三中间变量时，保持所述第二中间变量不变，并更新所述第三中间变量为所述更新后的指针变量；
当判定所述更新后的第一中间变量大于所述第一电容电压的正向峰值，且所述第二中间变量小于或等于所述第三中间变量时，保持所述第二中间变...

【专利技术属性】
技术研发人员：周月宾，饶宏，许树楷，朱喆，侯婷，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44