【技术实现步骤摘要】
本申请涉及新型电力系统构建和柔性直流输电，特别是涉及一种新能源经柔直送出的送端换流站新型控制方法和系统。
技术介绍
1、加快推进大规模可再生新能源的开发和利用是人类摆脱能源危机，应对资源紧缺、环境污染、气候变化和能源贫困等一系列重大挑战的唯一途径。目前，世界许多国家和地区已经对新能源发电提出了明确发展目标，其中，柔性直流输电作为新一代直流输电技术，可实现有功功率和无功功率的独立控制，在电网互联、风电送出、无源交流网络供电和远距离大容量输电等场景实现了大量工程应用。因此，大规模新能源经柔直送出是本领域重要发展方向之一。
2、与交流系统相比，柔性直流输电系统具有“低惯量”显著特性，具有“低惯量”显著特征的柔性直流输电系统难以应对直流线路短路故障。其直流线路故障特征主要体现在故障电流上升迅速、故障影响范围广和故障暂态电流无自然过零点三个方面。直流线路局部短路故障极易造成整个柔性直流输电系统发生“局部故障，全网停运”现象。采用架空线进行电力传输不仅可以有效降低线路投资和节省工程造价，而且可以显著提升电压等级和系统容量，是未来高压大容量柔性直流电网进行功率传输的主流形式，但架空线的应用势必会造成直流线路故障概率的大幅增加。柔性直流输电系统的“低惯量”特性对直流线路整体保护动作提出了极为严苛的要求。已有的大规模可再生能源并网，其以任意直流线路故障时换流阀不闭锁为前提，要求直流线路保护系统必须在6毫秒内实现故障暂态电流的快速抑制，为此，为最大程度地保障系统在直流线路发生局部短路故障后的健全和持续可靠运行，不仅在直流回路加装了百毫亨
3、近年来，就基于无直流故障电流阻断能力的换流阀和直流断路器配合以选择性快速隔离直流故障线路的技术路线而言，为最大程度地保障柔性直流输电系统在直流线路局部短路故障后的健全和持续可靠运行，国内外专家学者主要围绕直流线路故障快速可靠识别和高性能直流电流开断两方面关键问题开展了深入研究，取得了丰硕成果。直流线路故障快速可靠识别方面，可以根据电压变化量和电压变化率识别区内和区外故障；或者，利用正、反向电压行波的高频信息构造保护判据，与利用电压微分或电压行波微分构造的识别判据相比可靠性更高；在深入分析直流线路边界特性和故障电压行波特性的基础上，可以利用模量反向电压行波所对应的小波变换模极大值特征构造了柔性直流电网故障线路快速识别判据。高性能直流电流开断方面，一种技术研制出可在3ms短时间内分断25ka故障电流的基于耦合负压的额定电压为535kv的混合式直流断路器；另一种技术研制出额定电压为535kv、额定电流为3.15ka、分断时间约为2.5ms、故障电流分断能力为26ka、暂态耐受电流峰值达29.6ka和暂态耐受电压峰值达800kv的混合式高压直流断路器。总体而言，国内外专家学者的主要研究工作集中于如何切实有效地减小直流线路的整体保护动作时间，然而对如何从控制方法角度出发来挖掘模块化多电平换流器(modular multilevelconverter,mmc)对直流故障的处理能力鲜有涉及。
4、基于现有控制方法，mmc(模块化多电平换流器，modular multilevel converter)无法对流经其直流出口的直流电流进行控制，直流电流随有功功率和直流电压而自然分布。因此，为使柔性直流输电系统彻底摆脱疲于应对快速上升的故障暂态电流这一困境，亟需从mmc拓扑演化规律出发，重构mmc基本运行原理，提出mmc对其直流出口直流电流的控制方法。
技术实现思路
1、有必要针对上述mmc无法对流经其直流出口的直流电流进行控制的技术问题，提供一种新能源经柔直送出的送端换流站新型控制方法及系统，在不同应用场合可以实现对mmc直流出口电流的控制，并显著提升了柔性直流输电系统的安全稳定运行水平。
2、第一方面，本申请提供了一种新能源经柔直送出的送端换流站新型控制方法，所述方法包括：
3、对送端换流站进行交流侧控制，得到所述送端换流站的模块化多电平换流器mmc桥臂输出内电势参考电压；
4、基于mmc能量平衡原则，对所述送端换流站进行直流侧控制，得到送端换流站的mmc直流电流输出参考值；
5、根据所述mmc直流电流输出参考值以及mmc桥臂输出内电势参考电压，确定所述送端换流站的mmc上桥臂输出参考电压以及mmc下桥臂输出参考电压；
6、根据mmc上桥臂输出参考电压以及所述mmc下桥臂输出参考电压，分别对所述送端换流站的mmc上桥臂和mmc下桥臂进行调制，输出mmc上桥臂实际电压和mmc下桥臂实际电压。
7、在一个实施例中，所述基于mmc能量平衡原则，对所述送端换流站进行直流侧控制，得到送端换流站的mmc直流电流输出参考值的过程，包括：
8、对所述送端换流站的mmc桥臂能量整体平均值与单桥臂能量设定值作差得到第一能量差值；
9、将所述第一能量差值输入比例积分pi控制器，得到直流电流；
10、根据所述直流电流，确定送端换流站的mmc直流电流输出参考值。
11、在一个实施例中，所述根据所述直流电流，确定送端换流站的mmc直流电流输出参考值的过程，包括：
12、根据汇入模块化多电平换流器mmc的实时有功功率和mmc直流侧极间电压，确定直流电流实时跟踪值；
13、将所述直流电流和所述直流电流实时跟踪值叠加，再经过一阶惯性以及限幅环节作用后，得到送端换流站的mmc直流电流输出参考值。
14、本专利技术技术方案中在送端换流站直流侧采用直流电流控制，将直流电流调整为直接控制量，一方面利用直流电流实际跟踪值i2对从mmc交流侧汇入或送出有功功率进行实时跟踪；另一方面，将mmc桥臂能量与能量设定值之间的能量差转换为直流电流i1，直接将交流侧汇入或送出的有功功率转化为从其直流侧实时抽取或注入的直流电流，从而计算所述直流侧出口电流输出参考值直接将直流电流i1叠加直流电流实际跟踪值i2，促使直流电流调整为直接控制量。综上，本专利技术在送端换流站实现了直流电流处于直接被控状态的技术创新，从本质上解决了传统技术中直流电流处于非直接控制状态带来的技术问题/缺陷，有效解决了/缓解了现有技术中直流电流处于非直接被控状态带来的宽频振荡影响，尤其是当外部条件急剧变化时，如外送过来的有功功率波动时，利用本专利技术技术方案的柔性直流输电系统也未出现宽频振荡现象，该柔性直流输电系统具有更强的鲁棒性，更适应于新能源领域的技术发展需求。
15、在一个实施例中，根据所述mmc直流电流输出参考值以及所述mmc桥臂输出内电势参考电压，确定所述送端换流站的mmc上桥臂输出参考电压以及mmc下桥臂输出参考电压的过程，包括：
16、根据所述mmc直流电流输出参考值与mmc正极出口电流实际值，确定正极电流偏差值，根据所述mmc直流电流输出参考值与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新能源经柔直送出的送端换流站新型控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于MMC能量平衡原则，对所述送端换流站进行直流侧控制，得到送端换流站的MMC直流电流输出参考值的过程，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述直流电流，确定送端换流站的MMC直流电流输出参考值的过程，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述MMC直流电流输出参考值以及所述MMC桥臂输出内电势参考电压，确定所述送端换流站的MMC上桥臂输出参考电压以及MMC下桥臂输出参考电压的过程，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述MMC桥臂输出内电势参考电压、所述MMC出口正极直流电压以及所述MMC出口负极直流电压，确定所述送端换流站的MMC上桥臂输出参考电压以及MMC下桥臂输出参考电压的过程，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对送端换流站进行交流侧控制，得到所述送端换流站的MMC桥臂输出内电势参考电压，包括：
7.一种基于
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种新能源经柔直送出的送端换流站新型控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于mmc能量平衡原则，对所述送端换流站进行直流侧控制，得到送端换流站的mmc直流电流输出参考值的过程，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述直流电流，确定送端换流站的mmc直流电流输出参考值的过程，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述mmc直流电流输出参考值以及所述mmc桥臂输出内电势参考电压，确定所述送端换流站的mmc上桥臂输出参考电压以及mmc下桥臂输出参考电压的过程，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述mmc桥臂输出内电势参考电压、所述mmc出口正极直流电压以及所述mmc出口负极直流电压...
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