【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，尤其涉及一种直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法及系统。
技术介绍
1、随着电网中新能源比例逐渐提升，高压直流输电工程日益增多，提升远距离、大容量的风火打捆经交直流输电线路安全外送技术已成为重要现实需求。与此同时，电网的低惯量特性开始显现，当大扰动事件发生时，直流外送系统可能转为孤岛运行状态，系统频率变化迅速，容易出现频率失稳或崩溃导致大面积停电等问题。
2、直流送端系统与主网失去电气联系后，短路比和惯性时间常数下降，直流外送的有功与直流送端提供的有功产生较大的功率缺额，电网频率会产生较大的无序波动，给系统稳定带来严重威胁。需要快速频率响应资源，能够迅速为系统提供有功功率支持，改善大扰动下的系统频率响应特性。然而直流送端系统内的配套协同尚不完善，直流送端系统对在稳定控制方面的主动支撑能力尚未完全挖掘，送端电网故障耐受能力尚未完全释放，频率稳定问题仍严重影响系统的安全运行。
3、目前针对直流送端系统孤岛运行后频率支撑的研究仍较为匮乏，故障引发孤岛系统失稳的机理尚不明晰，难以提出高效、普适的直流送端系统稳定控制方法。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法及系统，用以解决现有直流送端系统稳定控制不准确、普适性差的问题。
2、一方面，本专利技术实施例提供了一种直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，包括以下步骤：
3、采集直流外送系统进入孤岛运行前后整流
4、基于采集的数据，得到直流外送系统增加直流紧急有功附加控制后的整流侧定电流指令值；其中，所述直流紧急有功附加控制中的控制参数根据系统稳定边界确定；
5、基于所述整流侧定电流指令值，实现直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制。
6、进一步地，根据采集的整流侧电压、频率、触发角和负荷变化量确定所述系统稳定边界，进而确定所述直流紧急有功附加控制中的控制参数，其中，所述控制参数包括直流紧急有功控制比例系数和积分系数；
7、所述直流紧急有功附加控制为通过将直流外送系统孤岛运行状态下待提供有功功率和直流外送系统进入孤岛运行前后的直流送端输送的有功功率变化量基于直流紧急有功控制比例系数和积分系数进行调制后得到整流侧定电流指令值，并将其输入至直流外送系统的整流侧定电流控制模块；其中，直流外送系统孤岛运行状态下待提供有功功率为直流外送系统孤岛运行状态下的有功缺额和设定的直流有功指令值的和。
8、进一步地，所述整流侧定电流指令值δidcref表示为：
9、
10、其中，
11、式中，kdp、kdi分别表示直流紧急有功控制比例系数和积分系数，表示直流外送系统孤岛运行状态下待提供有功功率，δpdlcc表示直流外送系统进入孤岛运行前后的直流送端输送的有功功率变化量，t表示时间，uar表示逆变侧的交流电压，αr0、idr0和udr0分别表示送端系统稳态运行时整流侧的稳态触发角、稳态电流和稳态电压，δαr表示系统进入孤岛运行前后的整流侧触发角变化量，δidr表示系统进入孤岛运行前后整流侧直流电流的变化量，xsr表示整流侧换相电抗。
12、进一步地，通过以下方式确定所述直流紧急有功附加控制中的控制参数：
13、基于系统稳定边界，得到所述直流紧急有功附加控制中控制参数的取值范围；
14、基于所述控制参数的取值范围，选取所述直流紧急有功附加控制中的控制参数。
15、进一步地，所述系统稳定边界表示为：
16、
17、式中，kir、kpr分别表示整流侧定电流pi控制器的比例参数和积分参数，kpflc、kiflc分别表示直流限幅一次调频环节的pi控制器的比例参数和积分参数，r表示调速器调差系数，d表示送端系统的阻尼系数，δf表示频率偏差，αr0、idr0和udr0分别表示送端系统稳态运行时整流侧的稳态触发角、稳态电流和稳态电压，δαr表示直流送出系统孤岛运行前后的触发角变化量，fh表示直流flc控制的死区值，xflc表示pi控制器中积分链路的状态变量，δpl表示系统进入孤岛运行前后交流直连的负荷变化量，pdset表示设定的直流有功指令值，xsr表示整流侧的换相电抗，uar表示整流侧的交流电压，tmr表示整流侧直流电流模块的时间常数，h表示送端系统惯量，rd表示直流线路电阻，ld表示直流线路动态电感，c1、c2分别表示直流线路动态部分二阶微分方程解的第一常数项和第二常数项。
18、进一步地，所述直流送端系统包括新能源机组和火电机组的交流系统、换流站和交流滤波器，其中，换流站包括换流器。
19、另一方面，本专利技术实施例提供了一种直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制系统，包括：
20、数据采集模块，用于采集直流外送系统进入孤岛运行前后整流侧和逆变侧的电压和电流、频率、触发角和负荷变化量；
21、附加控制添加模块，用于基于采集的数据，得到直流外送系统增加直流紧急有功附加控制后的整流侧定电流指令值；其中，所述直流紧急有功附加控制中的控制参数根据系统稳定边界确定；
22、有功稳定控制模块，用于基于所述整流侧定电流指令值，实现直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制。
23、进一步地，根据采集的整流侧电压、频率、触发角和负荷变化量确定所述系统稳定边界，进而确定所述直流紧急有功附加控制中的控制参数，其中，所述控制参数包括直流紧急有功控制比例系数和积分系数；
24、所述直流紧急有功附加控制为通过将直流外送系统孤岛运行状态下待提供有功功率和直流外送系统进入孤岛运行前后的直流送端输送的有功功率变化量基于直流紧急有功控制比例系数和积分系数进行调制后得到整流侧定电流指令值，并将其输入至直流外送系统的整流侧定电流控制模块；其中，直流外送系统孤岛运行状态下待提供有功功率为直流外送系统孤岛运行状态下的有功缺额和设定的直流有功指令值的和。
25、进一步地，所述整流侧定电流指令值δidcref表示为：
26、
27、其中，
28、式中，kdp、kdi分别表示直流紧急有功控制比例系数和积分系数，表示直流外送系统孤岛运行状态下待提供有功功率，δpdlcc表示直流外送系统进入孤岛运行前后的直流送端输送的有功功率变化量，t表示时间，uar表示逆变侧的交流电压，αr0、idr0和udr0分别表示送端系统稳态运行时整流侧的稳态触发角、稳态电流和稳态电压，δαr表示系统进入孤岛运行前后的整流侧触发角变化量，δidr表示系统进入孤岛运行前后整流侧直流电流的变化量，xsr表示整流侧换相电抗。
29、进一步地，通过以下方式确定所述直流紧急有功附加控制中的控制参数：
30、基于系统稳定边界，得到所述直流紧急有功附加控制中控制参数的取值范围；
31、基于所述控制参数的取值范围本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，根据采集的整流侧电压、频率、触发角和负荷变化量确定所述系统稳定边界，进而确定所述直流紧急有功附加控制中的控制参数，其中，所述控制参数包括直流紧急有功控制比例系数和积分系数；
3.根据权利要求1所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，所述整流侧定电流指令值Δidcref表示为：
4.根据权利要求2所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，通过以下方式确定所述直流紧急有功附加控制中的控制参数：
5.根据权利要求4所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，所述系统稳定边界表示为：
6.根据权利要求1所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，所述直流送端系统包括新能源机组和火电机组的交流系统、换流站和交流滤波器，其中，换流站包括换流器。
7.一种直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，所述整流侧定电流指令值Δidcref表示为：
10.根据权利要求8所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，通过以下方式确定所述直流紧急有功附加控制中的控制参数：
...【技术特征摘要】
1.一种直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，根据采集的整流侧电压、频率、触发角和负荷变化量确定所述系统稳定边界，进而确定所述直流紧急有功附加控制中的控制参数，其中，所述控制参数包括直流紧急有功控制比例系数和积分系数；
3.根据权利要求1所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，所述整流侧定电流指令值δidcref表示为：
4.根据权利要求2所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定控制方法，其特征在于，通过以下方式确定所述直流紧急有功附加控制中的控制参数：
5.根据权利要求4所述的直流外送系统的直流孤岛有功稳定...
【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，陶文彪，史宇欣，李瑞，马国明，马静，王泊棕，赵玉枫，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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