柔性直流孤岛控制方法、联网控制方法、切换方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于柔性直流输电技术领域，具体涉及一种柔性直流孤岛控制方法、联网控制方法、切换方法和装置。本发明专利技术在换流器状态由联网运行切换为孤岛运行时，利用有功实际值经过一阶平滑滤波处理后的值作为有功参考值，以平滑地将换流器控制由联网运行切换到孤岛运行，提高了柔性直流输电系统的可靠性和稳定性；在换流器状态由孤岛运行切换为联网运行时，利用虚拟同步发电机经过一阶平滑滤波处理后的转速实际值作为虚拟同步发电机转速参考值，平滑地将换流器控制由孤岛切换到联网运行，提高了柔性直流输电系统的可靠性和稳定性。直流输电系统的可靠性和稳定性。直流输电系统的可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
柔性直流孤岛控制方法、联网控制方法、切换方法和装置


[0001]本专利技术属于柔性直流输电
，具体涉及一种柔性直流孤岛控制方法、联网控制方法、切换方法和装置。

技术介绍

[0002]“双碳”目标下，加快构建以新能源为主体的新型电力系统，是电力工业支撑全社会“碳减排”的必由之路。随着新型电力系统的构建，新能源装机比重将逐渐提高。
[0003]电力系统的稳定运行离不开同步电源的惯量支撑。相较于同步发电系统，新能源发电系统基本不具备惯量支撑能力。随着新能源装机所占比例的提高，系统惯量持续降低，给电网安全稳定运行带来了挑战。柔性直流输电系统相较于新能源发电系统，容量更大、可操控性更强，通过虚拟同步控制技术对系统提供较大虚拟惯量的支撑能力，提高现有电力系统对新能源的适应性以及接纳能力。
[0004]现有柔性直流输电控制系统基于经典的电流矢量的P/Q控制，在联网和孤岛运行工况下，控制策略有所差异，无法实现在线切换，只能在系统停运后，根据运行工况执行不同的控制策略，且没有平滑过渡运行状态，导致柔性直流输电系统安全可靠性和利用率下降。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种柔性直流输电系统的换流器孤岛和联网运行在线切换控制方法及装置，用以解决现有技术中采用系统停运方式来切换控制策略造成的直流输电系统可靠性和利用率降低的问题；本专利技术的目的还在于提供一种柔性直流输电系统的换流器孤岛运行控制方法及装置，用以解决采用现有技术中孤岛运行状态的控制策略造成的无法平滑过渡至孤岛运行状态造成的系统可靠性低的问题；本专利技术的目的还在于提供一种柔性直流输电系统的换流器联网运行控制方法及装置，用以解决采用现有技术中联网运行状态的控制策略造成的无法平滑过渡至联网运行状态造成的系统可靠性低的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种柔性直流输电系统的换流器孤岛和联网运行在线切换控制方法，采用如下方案的中的至少一种方案实现换流器孤岛和联网运行状态切换：
[0007]方案一：若换流器状态由联网运行切换为孤岛运行，则将虚拟同步发电机转速参考值固定，并将有功参考值切换为有功实际值经过滤波处理后的值，进而将有功参考值和有功实际值的差值作为虚拟同步控制中的虚拟机械转矩来计算换流器虚拟转子角度；利用得到的换流器虚拟转子角度得到换流器控制信号；
[0008]方案二：若换流器状态由孤岛运行切换为联网运行，则将有功参考值固定，并将虚拟同步发电机转速参考值切换为虚拟同步发电机转速实际值经过滤波处理后的值，进而将虚拟同步发电机转速参考值和虚拟同步发电机转速实际值的差值作为虚拟同步控制中虚拟机械转矩变化量来计算换流器虚拟转子角度；利用得到的换流器虚拟转子角度得到换流
器控制信号。
[0009]其有益效果为：在换流器状态由联网运行切换为孤岛运行时，利用有功实际值经过平滑滤波处理后的功率值作为有功参考值，以平滑地将换流器控制由联网运行切换到孤岛运行，提高了柔性直流输电系统的可靠性和稳定性；在换流器状态由孤岛运行切换为联网运行时，利用虚拟同步发电机经过平滑滤波处理后的转速实际值作为虚拟同步发电机转速参考值，平滑地将换流器控制由孤岛切换到联网运行，提高了柔性直流输电系统的可靠性和稳定性。
[0010]进一步地，方案一中所述滤波处理为一阶滤波处理，则方案一中的有功参考值为：
[0011][0012]式中，P
ref
为有功参考值，P为有功实际值，T为滤波时间常数。
[0013]进一步地，方案二中所述滤波处理为一阶滤波处理，则方案二中的转速参考值为：
[0014][0015]式中，ω
ref
为虚拟同步发电机转速参考值，ω为虚拟同步发电机转速实际值，T为滤波时间常数。
[0016]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种柔性直流输电系统的换流器孤岛和联网运行在线切换控制装置，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机程序指令以实现上述介绍的柔性直流输电系统的换流器孤岛和联网运行在线切换控制方法，并达到与该方法相同的有益效果。
[0017]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种柔性直流输电系统的换流器孤岛运行控制方法，若换流器为孤岛运行，则将虚拟同步发电机转速参考值固定，并将有功实际值经过滤波处理后的值作为有功参考值，进而将有功参考值和有功实际值的差值作为虚拟同步控制中的虚拟机械转矩来计算换流器虚拟转子角度；利用得到的换流器虚拟转子角度计算换流器控制信号。
[0018]其有益效果为：在换流器处于孤岛运行状态时，利用有功实际值经过平滑滤波处理后的功率值作为有功参考值，使得换流器需要从联网状态切换至孤岛运行状态时，可以实现平滑切换，提高了柔性直流输电系统的可靠性和稳定性。
[0019]进一步地，所述滤波处理为一阶滤波处理，则有功参考值为：
[0020][0021]式中，P
ref
为有功参考值，P为有功实际值，T为滤波时间常数。
[0022]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种柔性直流输电系统的换流器孤岛运行控制装置，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机程序指令以实现上述介绍的柔性直流输电系统的换流器孤岛运行控制方法，并达到与该方法相同的有益效果。
[0023]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种柔性直流输电系统的换流器联网运行控制方法，若换流器为联网运行，则将有功参考值固定，并将虚拟同步发电机转速实际值经过滤波处理后的值作为虚拟同步发电机转速参考值，进而将虚拟同步发电机转速参考值和
虚拟同步发电机转速实际值的差值作为虚拟同步控制中虚拟机械转矩变化量来计算换流器虚拟转子角度；利用得到的换流器虚拟转子角度计算换流器控制信号。
[0024]其有益效果为：在换流器处于联网运行状态时，利用虚拟同步发电机经过平滑滤波处理后的转速实际值作为虚拟同步发电机转速参考值，使得换流器需要从孤岛状态切换至联网运行状态时，可以实现平滑切换，提高了柔性直流输电系统的可靠性和稳定性。
[0025]进一步地，所述滤波处理为一阶滤波处理，则转速参考值为：
[0026][0027]式中，ω
ref
为虚拟同步发电机转速参考值，ω为虚拟同步发电机转速实际值，T为滤波时间常数。
[0028]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种柔性直流输电系统的换流器联网运行控制装置，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机程序指令以实现上述介绍的柔性直流输电系统的换流器联网运行控制方法，并到达与该方法相同的有益效果。
附图说明
[0029]图1是本专利技术的柔性直流输电系统的孤岛运行控制策略的控制框图；
[0030]图2是本专利技术的柔性直流输电系统的联网运行控制策略的控制框图；
[0031]图3是本专利技术的柔性直流输电系统的换流器孤岛和联网运行在线切换控制策略的控制框图；
[0032]图4是本专利技术的柔性直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电系统的换流器孤岛和联网运行在线切换控制方法，其特征在于，采用如下方案中的至少一种方案实现换流器孤岛和联网运行状态切换：方案一：若换流器状态由联网运行切换为孤岛运行，则将虚拟同步发电机转速参考值固定，并将有功参考值切换为有功实际值经过滤波处理后的值，进而将有功参考值和有功实际值的差值作为虚拟同步控制中的虚拟机械转矩来计算换流器虚拟转子角度；利用得到的换流器虚拟转子角度得到换流器控制信号；方案二：若换流器状态由孤岛运行切换为联网运行，则将有功参考值固定，并将虚拟同步发电机转速参考值切换为虚拟同步发电机转速实际值经过滤波处理后的值，进而将虚拟同步发电机转速参考值和虚拟同步发电机转速实际值的差值作为虚拟同步控制中虚拟机械转矩变化量来计算换流器虚拟转子角度；利用得到的换流器虚拟转子角度得到换流器控制信号。2.根据权利要求1所述的柔性直流输电系统的换流器孤岛和联网运行在线切换控制方法，其特征在于，方案一中所述滤波处理为一阶滤波处理，则方案一中的有功参考值为：式中，P
ref
为有功参考值，P为有功实际值，T为滤波时间常数。3.根据权利要求1所述的柔性直流输电系统的换流器孤岛和联网运行在线切换控制方法，其特征在于，方案二中所述滤波处理为一阶滤波处理，则方案二中的转速参考值为：式中，ω
ref
为虚拟同步发电机转速参考值，ω为虚拟同步发电机转速实际值，T为滤波时间常数。4.一种柔性直流输电系统的换流器孤岛和联网运行在线切换控制装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机程序指令以实现如权利要求1～3任一项所述的柔性直流输电系统的换流器孤岛和联网运行在线切换控制方法。5.一种柔性直流输电系统的换流...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋延涛，吴庆范，王秋开，田培涛，杜少林，郝俊芳，曹森，刘旭辉，范雪峰，刘晨，李传西，李凌志，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：