本发明专利技术涉及到在包括两个或更多换流站10A、10B、10C、10D、10E的多端DC输电系统1中用于控制电力潮流的方法30。该方法30包括步骤：针对在针对每个相应的换流站10A、10B、10C、10D、10E定义的控制死区21A、21B、21C、21D、21E内的操作点，将电力潮流控制31至稳态参考操作点22A、22B、22C、22D、22E，以及当检测到超出控制死区21A、21B、21C、21D、21E中的一个或多个的端点时，在换流站10A、10B、10C、10D、10E中至少一个中通过下垂控制来控制32电力潮流。本发明专利技术同样涉及到相应的多端DC输电系统1。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及输电系统领域，并且特别涉及多端DC输电系统以及其控制。
技术介绍
例如对于长距离配电，高压直流(HVDC)输电系统对于交流(AC)输电系统是可行的替代方案。目前为止，HVDC输电是点对点两端输电，但具有一些例外。多端HVDC输电比典型的点对点输电更加复杂。特别是，控制系统更为复杂，并且在站之间的电通信要求变得更大。这个更复杂的控制系统的主要原因是在大的HVDC系统内很难控制电力潮流，特别是在存在扰动时。在HVDC输电网络中存在扰动的情况下，例如换流器或线路的断电，必须按照次序执行控制动作，以保证网络的稳定性和电力配送。任何这种控制动作的目的都是为了处理扰动以及提供可接受的负载分布并且使不中断电力递送至终端用户。下垂控制是已知的用于处理扰动的方法。这种下垂控制在例如T. Haileselassie等人的“Control of Multiterminal HVDC Transmission for offshore Wind Energy，，中有所描述。该文献主要针对当在存在扰动时控制功率配送时用于避免通信需求的装置。虽然对于在存在诸如换流器损耗的大扰动时起负载分布作用，但是所描述的下垂控制方法的缺点是很难处理小的扰动。特别是，甚至测量中非常小的误差也会在整个系统造成巨大影响。此外，对于星型网络配置，所描述的方法可能是可接受的操作，但是用于其它类型的网络配置将会碰到困难。有鉴于此，存在对于在任何类型的扰动中以及在稳态操作中保证多端DC输电系统的电力控制的解决方案的需要。进一步，将期望提供适用于任何类型的电网配置的这种解决方案。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供方法和装置以实现控制多端DC输电系统的改进方式，并且特别是提供可很好起作用与扰动类型无关的控制方法和相应的系统。本专利技术的另一个目的是提供在任何网络配置中都可以实行的方法和系统，特别是其中DC多端输电系统的换流站可以以任何合适和期望的方式互连和放置。这些目的尤其是通过在多端DC输电系统中控制电力潮流的方法以及通过在所附独立权利要求中所述的相应系统实现的。根据本专利技术，提出了在多端DC输电系统中用于控制电力潮流的方法。该方法包括针对位于针对每个相应换流站所定义的控制死区内的操作点，将电力潮流控制至稳定状态参考操作点的第一个步骤。所述方法还包括当检测到超出控制死区中一个或多个的端点时，在换流站其中至少一个中通过下垂控制来控制电力潮流的第二个步骤。通过引入在其中对包括小扰动和规律负载变化的稳定状态操作进行处理的死区，减轻或至少缓和了现有技术的缺点。特别是，死区的使用造成多端DC输电系统比较不易受到测量中的误差的影响。进一步，通过利用本专利技术，大扰动，例如导致孤岛DC系统的故障，连同小扰动均能够被处理。本专利技术因此提供可靠的和可适应的多端DC输电系统。此外，根据本专利技术的多端DC输电系统还能够用于任何类型的网络配置，包括复杂网络配置。该解决方案因此适用于各种网络配置类型并且这继而在确定换流站位置时提供了高的灵活性。特别是归功于引入死区与下垂控制结合的使用，在小扰动期间不需要共同电压参考值，并且现有技术提到的问题被克服并且能够处理任何类型的网络配置。 根据本专利技术的一个实施例，稳态参考操作点与多端DC输电系统的稳态操作的电压分布相关，并且控制死区被定义为稳态操作。根据本专利技术的另一实施例，下垂控制的下垂特性对于每个换流站单独定义。进一步，特定的换流站可以具有若干不同的下垂常数。换流站的下垂特性是用来在多端DC输电系统中确定功率分享和在扰动处确定DC电压的一部分。仍然根据本专利技术的又一实施例，为每个换流站设有在电力/电流和过电压时的限制。在下垂特性中具有转效点确保任何换流站的容量或者其所连接的AC网络的容量不会被超出。根据本专利技术的另一实施例，考虑整个多端DC输电系统的DC电压分布,通过多端DC输电系统的主控制单元来确定稳态参考操作点。暂态和动态稳定性得以确保，并且在不同换流站的功率控制之间交互的风险因此减小了。当阅读以下详细描述时，在进一步从属权利要求中定义的本专利技术另外特点和其优势会变得明白。本专利技术同样涉及到相应的多端DC输电系统，由此实现与以上相似的优势。附图说明图I图示了根据本专利技术的多端DC输电系统的实施例。图2图示了示例性的换流站特征。图3图示了根据本专利技术一个实施例的方法中所包含步骤的流程图。具体实施例方式开始应当指出，多端DC输电系统传统地被理解为包括如下DC输电系统，该DC输电系统包括多于两个换流站。虽然与多端DC输电系统结合描述了本专利技术，但是需要认识到本专利技术同样适用于仅包括两个换流站的DC输电系统。多端DC输电系统优选地为HVDC系统，其中HV可以定义为包括任何电压等级，例如从300kV，或甚至从80kV。然而，应当认识到，本专利技术不受限制于任何特定的电压等级或电流等级，而是适用于任何这样的等级。输电理解为包括电力的传输。图I图示了根据本专利技术的多端DC输电系统I的实施例，为了简化起见，在以下用DC输电系统表示。DC输电系统I包括多个换流站10A、10B、10CU0E和10E。虽然图I中图示了五个换流站，应当认识到能够包含任何数量的换流站。换流站10A、…、IOE继而包括将DC转换至AC的逆变器，和/或将AC转换至DC的整流器。传统地在功率网络中使用以实现DC输电但不是本专利技术组成部分的其他元件和装置同样可以包含在换流站10A、…、IOE中。换流站10A、…、IOE包括AC侧11A、11B、11C、IlD和11E，其可连接至AC网络13A、13B、13C、13D 和 13E。换流站 10A、…、IOE 还包括 DC 侧 12A、12B、12C、12D 和 12E，其可连接至DC输电系统I以便进行电力传输。换流站10A、…、IOE可以以任何合适的方式互连，因此构成DC输电系统I。每个换流站10A、…、10E因此具有AC侧11A、…、IlE和DC侧12A、...、12E。换流站10A、…、IOE可以通过输电线路(同样指代电缆线)互连，或以已知的方式通过架空线路互连。这种输电线路允许电力输送，并且在图I中通过附图标记14A、14B、14C、14D、14E 和 14F 图示。DC输电系统I还包括主控制单元16，其负责换流站10A、…、IOE之间的协调。更具体地，主控制单元16同样指代网络主控制，其被布置为协调整个DC输电系统I的操作， 并且特别是在扰动和重新配置时。可以以软件、硬件和/或固件实现这些功能以及没有提到的其他控制功能(例如传统控制功能)。主控制单元16可以例如是包括实现期望控制功能的适当软件命令的通用计算机，期望的控制功能例如是能发送操作命令至换流站。这些控制功能的示例包括接收更新信息，该更新信息关于所有换流站的负载，并且特别是预先选定用于DC电压控制的换流站的负载；所有电缆线路的负载；所有换流站中的DC电压；关于电压和电流的限制；针对每个换流站的期望调度。主控制单元16可以位于换流站其中一个内或位于DC输电系统I中的任何其他位置。虽然主控制单元16是用于在故障和扰动后对操作进行适当恢复的主要工具，然而DC输电系统I被设计为甚至在其故障的情况下和/或在主控制单元16慢响应的情况下仍起作用。每个换流站同样包括本地控制单元，例如实现换流站中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：K·林登，G·菲利斯伯格，LE·珠琳，P·霍姆伯格，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：
国别省市：
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