一种直流附加控制的调制功率分配方法
【专利摘要】本发明公开了一种直流附加控制的调制功率分配方法。对直流双极的控制模式和运行状态信号进行判断：若双极中只有一极运行，采用策略一进行功率分配；若双极均运行，且一极为双极功率控制模式，另外一极为单极电流控制或单极功率控制模式，根据极2的系统状态以及所连交流电网的潮流分布、系统稳定来确定采用策略二或策略三进行功率分配；若双极均运行，且双极均为双极功率控制模式，或一极为单极电流控制或单极功率控制模式，另外一极为单极电流控制或单极功率控制模式，采用策略二进行功率分配。本发明提出的方法将调制功率在直流系统各极间合理分配，同时充分考虑接地极电流的变化对系统运行的影响，最大程度保证直流系统本身和电网运行的安全。
【专利说明】一种直流附加控制的调制功率分配方法
【技术领域】
[0001]本发明属于直流输电领域，以及直流输电控制保护装置，具体涉及一种直流附加控制的调制功率分配方法。
【背景技术】
[0002]由于直流系统功率的快速可控性，除了基本的控制模式和基本的控制方式外，直流控制系统还设计并提供了附加控制调制功能。通过检测事先选定的反映系统变化特征的输入控制量，产生相应的功率调制量，以此影响直流输电系统输送的实际功率，从而提高交、直流联合系统的性能。最常用的包括紧功率提升和功率回降、频率控制、附加阻尼控制等功能。
[0003]现有的附加控制调制方法在调制功率在直流系统双极间的分配上，大多采用的都是平均分配，并且在一极是双极功率控制模式，一极是单极功率控制或单极电流控制模式时，如果处于双极功率控制模式工作的极由于过负荷限制或最小运行功率的限制，无法按要按求完成调制要求时，缺额的功率也不会分配给另外一极；双极均处于单极功率控制或单极电流控制模式时也存在相同的问题。这种分配方法没有充分利用直流功率的快速可控性，会造成系统的稳定性问题，造成多切机和切负荷。
[0004]另外，随着直流工程输电容量的增加，接地极直流电流的增大对接地极寿命、周边中性点接地的变压器以及其它地下设施产生不利影响，尤其是对变压器偏磁产生影响，因此在进行附加控制的调制功率分配时也必须考虑接地极电流在功率分配后产生的变化。现有的附加控制的调制功率分配方法没有考虑接地极电流因素。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种新的直流附加控制的调制功率分配方法，充分利用直流系统功率的快速可控性，合理分配调制功率，最大化满足功率调制要求，解决多切机和多切负荷的问题，同时在分配过程中考虑接地极电流的变化满足系统运行的要求。
[0006]本发明的技术解决方案是:
[0007]设Pnwd为直流附加控制需要调制的功率量，Iellim为接地极限制电流；如果双极中只有一极运行，运行极的直流功率为P，直流电压为U，输送功率上下限分别为Pmax和Pmin (合称为Pum)，APorder为待分配的调制功率，Λ P为实际分配给本极的调制功率；如果双极都运行，则双极分别称为极I和极2，极I的直流功率为Ρ1，直流电压为U1，输送功率上下限分别为Pmaxl和Pminl (合称为Pum)，Δ Plorder为待分配的调制功率，Λ Pl为实际分配给本极的调制功率，Fpumi为极I功率超上下限范围指示信号；极2的直流功率为Ρ2，直流电压为U2，输送功率上下限分别为Pmax2和Pmin2 (合称为Pum2)，Δ P2order为待分配的调制功率，Λ P2为实际分配给本极的调制功率，Fplim2为极2功率超上下限范围指示信号。
[0008]一种直流附加控制的调制功率分配方法实现步骤如下:
[0009](I)获取直流系统双极的控制模式信号和运行状态信号；[0010](2)对上述双极的控制模式信号和运行状态信号进行判断:若双极中只有一极运行，采用策略一进行功率分配；若双极均运行，且一极为双极功率控制模式，另外一极为单极电流控制或单极功率控制模式，采用策略二或策略三进行功率分配；若双极均运行，且双极均为双极功率控制模式，或一极为单极电流控制或单极功率控制模式，另外一极为单极电流控制或单极功率控制模式，采用策略二进行功率分配。
[0011]策略一包括以下步骤:
[0012](1.1)将Pnrod全部分配给运行极，转至步骤(1.2)；
[0013](1.2)判断分配后极的功率是否小于其功率下限，如果否，待分配的调制功率为:Δ Porder = Pnwd,转至步骤(1.3);如果是,等分配的调制功率为:= Pum-P,转至步骤
(1.3)；
[0014](1.3)判断分配后接地极电流的大小是否小于ΙΕ_，如果是，ΔΡ = Λ Ptmto，功率分配结束；如果否，ΛΡ = nELLIM-P，功率分配结束。
[0015]策略二包括以下步骤:
[0016](2.1)将调制功率按照与电压成正比，保证双极变化的电流相同的原则进行Pnrod
在两极间的分配，
【权利要求】
1.一种直流附加控制的调制功率分配方法，其特征在于: (1)获取直流系统双极的控制模式信号和运行状态信号； (2)对上述双极的控制模式信号和运行状态信号进行判断:若双极中只有一极运行，采用策略一进行功率分配；若双极均运行，且一极为双极功率控制模式，另外一极为单极电流控制或单极功率控制模式，采用策略二或策略三进行功率分配；若双极均运行，且双极均为双极功率控制模式，或一极为单极电流控制或单极功率控制模式，另外一极为单极电流控制或单极功率控制模式，采用策略二进行功率分配；其中，策略一是将调制功率全部分配给运行极，策略二是将调制功率按电压比在双极间分配，策略三是将调制功率优先分配给处于双极功率控制模式的极，若不能满足调制要求，将剩余功率由另外一极承担。
2.如权利要求1所述的一种直流附加控制的调制功率分配方法，其特征在于，设Pnwd为直流附加控制的调制功率，IEmM为接地极限制电流；如果双极中只有一极运行，运行极的直流功率为P，直流电压为U，输送功率上下限分别为Pmax和Pmin(合称为Pum)，ΔPorder为待分配的调制功率，Λ P为实际分配给本极的调制功率；如果双极都运行，则双极分别称为极I和极2，极I的直流功率为Ρ1，直流电压为U1，输送功率上下限分别为Pmaxl和Pminl (合称为Plimi)，APlorder为待分配的调制功率，Λ Pl为实际分配给本极的调制功率，Fpumi为极I功率超上下限范围指示信号；极2的直流功率为Ρ2，直流电压为U2，输送功率上下限分别为Pmax2和Pmin2 (合称为Pum2)，AP2OTdCTS待分配的调制功率，Λ P2为实际分配给本极的调制功率，Fplim2为极2功率超上下限范围指示信号。
3.如权利要求1所述的一种直流附加控制的调制功率分配方法，其特征在于，策略一包括以下步骤: (1.D将Pnwd全部分配 给运行极，转至步骤(1.2)； (1.2)判断分配后极的功率是否小于其功率下限，如果否，待分配的调制功率为:Δ Porder = Pnwd,转至步骤(1.3);如果是,等分配的调制功率为:= Pum-P,转至步骤(1.3)； (1.3)判断分配后接地极电流的大小是否小于ΙΕ_，如果是，ΔΡ=APmto,功率分配结束；如果否，ΛΡ = nEmM_P，功率分配结束。
4.如权利要求1所述的一种直流附加控制的调制功率分配方法，如果双极中有一极处于双极功率控制模式，该极称为极1，另外一极称为极2 ;如果双极均为双极功率控制模式或一极为单极电流控制或单极功率控制模式，另外一极为单极电流控制或单极功率控制模式，任一极称为极1，另外一极称为极2，其特征在于，策略二包括以下步骤: (2.1)将调制功率按照与电压成正比，保证双极变化的电流相同的原则进行Pnrod在两 极间的分配 ΔΡ1 , =P ,-AP2 A =^^^Ul，ΔΡ2 , =~^~U2 , F =F =VXI rJ P J yj HL.? 1Order mod 山 order 「I +orderrPLIMl rPLIM2.0，转至步骤(2.2)； (2.2)判断分配后极I的功率是否在其上下限Pumi范围内，如果是，极I待分配的调制功率为ΛΡ1。* = PmMl-AP2OTdOT，转至步骤(2.3)，如果否，置Fpumi = I，转至步骤(2.4)； (2.3)判断分配后极2的功率是否在其功率上下限Pum2范围内，如果是，极2待分配的调制功率为^2。* = --(1-八？1(^，转至步骤(2.6)，如果否，置Fpum2 = 1，转至步骤(2.5)；(2.4)极I待分配的调制功率为APlOTdCT = Pum1-PI,判断Fpum2是否等于I，如果是，转至步骤(2.6)，如果否，将剩余的功率分配给极2，转至步骤(2.3)； (2.5)极2待分配的调制功率为AP2OTdCT = PUM2-P2，判断Fpumi是否等于1，如果是，转至步骤(2.6)，如果否，将剩余的功率分配给极1，转至步骤(2.2)； (2.6)判断分配后接地极电流的大小是否小于Ieiiim,如果是，ΔΡ?= ΔPiorder(i =1，2)，功率分配结束；如果否，转至步骤(2.7)；
(2.7)比较
5.如权利要求1所述的一种直流附加控制的调制功率分配方法，处于双极功率控制模式的极称为极1，另外一极称为极2，其特征在于，策略三包括以下步骤: (3.1)判断Pnwd是否大于O，如果否，转至步骤(3.2);如果是，转至步骤(3.3)； (3.2)判断极I直流电流Il和极2直流电流12的大小关系，如果11>12，将Pnrod全部分配给极1，转至步骤(3.5);如果Il ( 12，转至步骤(3.4)； (3.3)判断极I直流电流Il和极2直流电流12的大小关系，如果11〈12，将Pnrod全部分配给极1，转至步骤(3.5);如果Il≤12，转至步骤(3.4)； (3.4)判断和Iam的大小，如果Ia〈IEmM，将Pnwd全部分配给极1，转至步骤(3.5)；如果= IEmM，转策略二 ； (3.5)判断分配后极I的功率是否在其功率上下限Pumi范围内，如果是，极I待分配的调制功率为APltmto = Pmod, AP2order = O，转至步骤(3.8)，如果否，转至步骤(3.6)； (3.6)极I待分配的调制功率为APltmto = Pum1-PI,将剩余的功率分配给极2，转至步骤(3.7)； (3.7)判断分配后极2的功率是否小于其功率下限，如果否，极2待分配的调制功率为ΛΡ2。* = ΡπκχΤΔΡΙ，转至步骤(3.8)，如果是，极2待分配的调制功率为ΛΡ2。* =Pmin2-P2，转至步骤(3.8)； (3.8)判断分配后接地极电流的大小是否小于Ieiiim,如果是，ΔΡ?= ΔPiorder(i =1，2)，功率分配结束；如果否，转至步骤(3.9)；
(3.9)比较
6.如权利要求1所述的一种直流附加控制的调制功率分配方法，其特征在于，当双极均运行，一极为双极功率控制模式(极I)，另外一极为单极功率控制或单极电流控制模式(极2)时，按照策略二还是策略三进行功率分配，根据极2的系统状态以及所连交流电网的潮流分布、系统稳定所决定。
7.如权利要求1所述的一种直流附加控制的调制功率分配方法，其特征在于，所述方法适用于直流附加控制的调制功率在多极直流系统的各极间的分配。
【文档编号】H02J1/00GK103956727SQ201410179272
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】邹强, 潘卫明, 王永平 申请人:南京南瑞继保电气有限公司, 南京南瑞继保工程技术有限公司