直流输电系统的控制方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本申请公开了一种直流输电系统的控制方法、装置、设备及介质，属于直流输电技术领域，该控制方法在直流电流或者直流电压指令值和直流电流或者直流电压测量值出现较大误差时，通过在控制环节串入一个优化控制器，来加快直流电流/直流电压控制器的调节并减少超调，通过在故障情况下对直流电流或直流电压进行快速调节，能够在直流系统发生故障后，加快恢复直流输电系统的传输功率，减小了直流输电系统对电力系统的功率扰动和冲击。对电力系统的功率扰动和冲击。对电力系统的功率扰动和冲击。

【技术实现步骤摘要】
直流输电系统的控制方法、装置、设备及介质


[0001]本申请属于直流输电
，具体涉及一种直流输电系统的控制方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]现有的直流输电系统分为基于电网换相换流器的高压直流输电系统、基于电压源换流器的柔性直流输电系统、兼有电网换相换流器和电压源换流器的混合直流输电系统。以电网换相换流器的高压直流输电系统为例，基于晶闸管的常规直流输电系统存在逆变侧容易发生换相失败、对交流系统的依赖性强、吸收大量无功、换流站占地面积大等不足。其中，换相失败是直流输电系统最常发生的故障。
[0003]直流输电系统一般由两个换流站构成，分别称为整流站和逆变站，常规的直流控制系统一般由熄弧角控制器、电压控制器、电流控制器构成，整流侧运行在定电流控制器模式，逆变侧运行在定电压控制器模式，电流电压控制器采用常规的比例
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积分(PI)控制方式。当逆变站发生换相失败时，直流功率送不到逆变站交流侧，而且会产生大的直流过流，此时直流控制系统会通过电流控制器抑制过流(增大触发角)，当换相失败恢复后，直流电流又会突然变小，此时由于常规直流电流PI控制器的滞后调节作用，整流侧交流功率会远大于直流功率，产生巨大的功率剩余，从而使电网短时间内会产生很大的交流过电压，严重时会导致交流系统过压保护跳机，直流因而停运，影响系统供电可靠性。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本申请实施例提供一种直流输电系统的控制方法，旨在克服现有直流输电系统在故障情况下电网短时间内会产生很大的交流过电压，严重时会导致交流系统过压保护跳机，直流因而停运，影响系统供电可靠性的技术问题。本申请的另一目的是提供一种直流输电系统的控制装置；本申请的第三个目的在于提供一种计算机设备，用于实现上述的控制方法；本专利技术的第四个目的在于提供一种存储介质，用于存储实现上述控制方法的计算机程序。
[0005]技术方案：本申请实施例所述的一种直流输电系统的控制方法，包括：
[0006]当实时的直流电信号的测量值和指令值之间的差值绝对值大于所述直流电信号的预设差值阈值时，和/或，当实时的所述直流电信号指令值的突变量绝对值小于所述直流电信号的预设突变量阈值时；
[0007]将所述直流电信号的测量值输入优化控制器优化后，再送入直流电信号控制器；所述优化控制器的传递函数形式为式中，s为拉普拉斯变换后产生的复频率，T1、T2均为时间常数；
[0008]其中，所述直流电信号为直流电流或者直流电压。
[0009]在一些实施例中，所述的直流输电系统的控制方法还包括：
均为时间常数；
[0030]其中，所述直流电信号为直流电流或者直流电压。
[0031]在一些实施例中，所述优化控制单元还用于：
[0032]当实时的所述直流电信号的测量值和指令值之间的差值绝对值小于或等于所述直流电信号的预设差值阈值时，并且，当实时的所述直流电信号指令值的突变量绝对值大于或者等于所述直流电信号的预设突变量阈值时；
[0033]将所述直流电信号的测量值直接送入所述直流电信号控制器。
[0034]在一些实施例中，所述直流输电系统的控制装置还包括检测单元，所述检测单元用于：
[0035]实时检测直流电信号的测量值和指令值之间的差值绝对值，并实时计算所述直流电信号指令值的突变量绝对值。
[0036]相应的，本申请实施例所述的一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上任一实施例所述的直流输电系统的控制方法。
[0037]相应的，本申请实施例的一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上任一实施例所述的直流输电系统的控制方法。
[0038]有益效果：与现有技术相比，本申请实施例的直流输电系统的控制方法，包括：当实时的直流电信号的测量值和指令值之间的差值绝对值大于直流电信号的预设差值阈值时，和/或，当实时的直流电信号指令值的突变量绝对值小于直流电信号的预设突变量阈值时；将直流电信号的测量值输入优化控制器优化后，再送入直流电信号控制器；优化控制器的传递函数形式为式中，s为拉普拉斯变换后产生的复频率，T1、T2均为时间常数；其中，直流电信号为直流电流或者直流电压。该控制方法在直流电流或者直流电压指令值和直流电流或者直流电压测量值出现较大误差时，通过在控制环节串入一个优化控制器，来加快直流电流/直流电压控制器的调节并减少超调，通过在故障情况下对直流电流或直流电压进行快速调节，能够在直流系统发生故障后，加快恢复直流输电系统的传输功率，减小了直流输电系统对电力系统的功率扰动和冲击。
[0039]与现有技术相比，本申请实施例的直流输电系统的控制装置包括优化控制单元，优化控制单元用于：当实时的直流电信号的测量值和指令值之间的差值绝对值大于直流电信号的预设差值阈值时，和/或，当实时的直流电信号指令值的突变量绝对值小于直流电信号的预设突变量阈值时；将直流电信号的测量值输入优化控制器优化后，再送入直流电信号控制器；优化控制器的传递函数形式为，式中，s为拉普拉斯变换后产生的复频率，T1、T2均为时间常数；其中，直流电信号为直流电流或者直流电压。也就是说，该控制装置具有上述控制方法的所有技术特征和有益效果，在此不再赘述。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0041]图1为LCC
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HVDC直流输电系统的典型示意图；
[0042]图2为本申请一些实施例提供的直流输电系统的控制方法的流程图；
[0043]图3为本申请另一些实施例提供的直流输电系统的控制方法的流程图；
[0044]图4为本申请实施例提供的直流输电系统的控制装置示意图。
具体实施方式
[0045]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0046]申请人注意到，常规的直流控制系统一般由熄弧角(γ角)控制器、直流电压PI控制器、直流电流PI控制器构成，直流输电系统运行时会根据系统条件自动选择一种控制器，正常运行时整流侧运行在定电流控制器模式，逆变侧运行在定电压控制器模式，电流电压控制器采用常规的比例
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积分(PI)控制方式。在这三个控制器中，电流控制器调节速度最快，处于核心地位。但由于PI控制系统固有的滞后调节作用，在直流或交流故障时，直流电流不能快速跟上指令电流的变化，会加剧整个系统的扰动，增加对电网的冲击时间，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流输电系统的控制方法，其特征在于，包括：当实时的直流电信号的测量值和指令值之间的差值绝对值大于所述直流电信号的预设差值阈值，和/或，当实时的所述直流电信号指令值的突变量绝对值小于所述直流电信号的预设突变量阈值时；将所述直流电信号的测量值输入优化控制器优化后，再送入直流电信号控制器；所述优化控制器的传递函数形式为式中，s为拉普拉斯变换后产生的复频率，T1、T2均为时间常数；其中，所述直流电信号为直流电流或者直流电压。2.根据权利要求1所述的直流输电系统的控制方法，其特征在于，还包括：当实时的所述直流电信号的测量值和指令值之间的差值绝对值小于或等于所述直流电信号的预设差值阈值，并且，当实时的所述直流电信号指令值的突变量绝对值大于或者等于所述直流电信号的预设突变量阈值时；将所述直流电信号的测量值直接送入所述直流电信号控制器。3.根据权利要求1所述的直流输电系统的控制方法，其特征在于，当所述直流电信号为直流电流，所述预设差值阈值为额定电流值的0.02～0.05倍，预设突变量阈值为额定电流值的0.01～0.1倍。4.根据权利要求1或2所述的直流输电系统的控制方法，其特征在于，所述直流电信号控制器为比例控制器和/或比例积分控制器。5.根据权利要求1所述的直流输电系统的控制方法，其特征在于，还包括：实时检测直流电信号的测量值和指令值之间的差值绝对值，并实时计算所述直流电信号指令值的突变量绝对值。6.根据权利要求5所述的直流输电系统的控制方法，其特征在于，当所述直流电信号为直流电流时：实时检测直流电流指令值Io和直流电流测量值Id的差值的绝对值|Io
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Id|，记为DIO，然后把DIO和直流电流预设差值阈值Ic_set进行比较；计算直流电流指令值随时间的变化率，记为DI，然后把DI和直流电流的预设突变量阈值Ior_set进行比较；当DIO大于Ic_set和/或当DI小于Ior_set时，启动所述优化控制器。7.根据权利要求5所述的直流输电系统的控制方法，其特征在于，当所述直流电信号为直流电压时：实时检测直流电压指令值uo和直流电压测量值ud的差值的绝对值|uo
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ud|，记为DUO，然后把DUO和直流电压预设差值阈值uc_set进行比较；计算直流电压指令值随时间的变化率，记为DU，然后把DU和直流电压的预设突变量阈值uor_set进行比较；当DUO大于uc_set和/或DU小于uor_set时，启动所述优化控制器。8.根据权利要求1所述的直流输电系统的控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚飞，卢东斌，田杰，张靖，肖建民，王冰倩，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司常州博瑞电力自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：