技术领域本发明属于直流输电领域，特别涉及一种柔性直流输电系统无功功率分配方法。
背景技术：
柔性直流输电采用电压源换流器，可以独立调节有功和无功的传输、提高交流系统的输电能力，易于构成多端直流输电系统，在可再生能源的发电并网、孤岛城市供电以及交流系统互联等应用领域，具有明显的竞争力。在采用电压源换流器双极拓扑方式下(见图1a和1b)，一般在交流电源和换流阀之间有带分接头连接变压器，如果分接头档位固定，换流器工作范围相对比较有限，配合分接头调节后，换流器的工作范围明显扩大，换流器输出有功和无功的工作范围用功率圆图表示(见图2)，换流器输出有功和无功范围在该功率圆图范围内，或者在功率圆图的边界线上。电压源型换流器无功输出一般受限于有功输出，对于单极换流器而言，无功输出受功率圆图的单极有功限制输出，此时输入的无功指令是指单极的无功指令，并且在输入范围已经考虑了采用有功限制，所以不存在无功的分配和补偿问题。对于双极拓扑而言，有整个双极输出的功率圆图，双极输出无功受到双极输出的功率圆图限制，即双极输出总的有功和无功范围不能超过圆图圈定范围，同时每个单极的有功和无功也受到单极的功率圆图限制。在双极功率圆图范围内，输入的无功指令是针对双极而言的；双极无功指令对每个单极而言，又存在不同的组合和分配问题。无功功率的合理分配是双极电压源型换流器稳定运行的必要前提。现有的一种分配方式就是严格按照无功两极对分原则，同时单极无功受到单极的功率圆图的有功限制。当有功功率控制由双极切换到单极控制后，改变了有功输出的同时用有功限制了该极的无功输出，导致两极总的无功会相应变化，有可能因为无功输出限制造成总的无功缺失。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种柔性直流输电系统无功功率分配方法，可以在两极合理分配无功输出，保证每个单极都是按照本极的功率圆范围用各自有功限制无功输出，同时可以保证有功变化时总的无功输出保持不变；在有功平衡情况下，可以保证无功在两极的平均分配。为了达成上述目的，本发明的解决方案是：输入的总无功指令针对两个极无功的总和,按设定的功率圆图范围确定单个极有功和无功输出限制范围,单个极无功受限于单个极有功输出,总无功的分配的规则是两个极换流器输出无功均受每个单个极的有功限制,同时两个极输出总无功满足指令要求,总无功的分配由其中一个单个极的控制主机分配决定，设定为主导极，按分配算法计算出两个极无功指令后，分配给两个极，分配算法如下：步骤1.首先按照无功均分原则分配给两个极，两个极执行无功指令为Qref/2，Qref为输入总无功指令；步骤2.主导极判断本极无功是否受到有功限制，如果受到限制，按照当前无功Q1输出，另外一极输出无功指令为Qref-Q1；步骤3.如果没有受到限制，无功指令初步定为Qref/2，立即检查另外一个极是否受到有功限制，如果也没有受到限制，无功指令最终定为Qref/2；步骤4.如果本极没有受到限制，无功指令初步定为Qref/2，如果检查另外一极受到有功限制，输出无功Q2，本极无功指令最终被更改为Qref-Q2。以上所述无功指令在两个极的分配方法中，无功的分配由其中一个极的控制主机决定，称作主导极，无功分配由主导极决定，两个极的主机间通讯丢失后，输入无功指令不再接收另外一个极分配的无功指令，每个极按照各自功率圆有功对无功的限制，接收本极输入的无功指令；以上所述无功指令在两个极的分配方法，本极由于限负荷原因无功受到限制后，本极无功按照一定斜率下降的同时，另外一个极检测到对极无功受限后，无功输出无功变成Qref-Qx。Qx为限负荷极实际输出无功，x＝1,2。限负荷命令消失后，两极无功保持当前数值不变，通过手动确认后，无功按照权利1所述的方式重新分配两极无功，并且各自变化到新的无功数值。以上所述无功指令在两个极的分配方法，单极输入新的有功指令导致本极的无功因为功率圆限制发生变化后，另外一极为保持总的无功不变，更新指令为Qref-Qx，x＝1,2.再按照斜率上升到新的无功指令。以上所述无功指令在两个极的分配方法中，另外一极跳闸后，本极无功将被更新为之前总的无功Qref，，再按照该极的单极功率圆限制，最终能输出的无功最大值受单极功率圆限制。这种情况下，单极输入新的有功指令导致本极的无功范围因为功率圆限制发生变化后，本极的单极无功保持不变，再次输入新的无功指令后，才能升降到新的无功指令。以上所述无功指令在两个极的分配方法，单极的功率圆范围可以根据预先确定的双极的功率圆范围得到，具体做法是将双极功率圆范围除于2得到单极功率圆范围。采用上述方案后，本发明的有益效果为：(1)本方法可以在两极合理分配无功输出，保证每个单极都是按照本极的功率圆范围用各自有功限制无功输出，同时可以保证总的无功输出保持不变，有功变化时保持总无功输出不变。(2)在有功平衡情况下，可以保证无功在两极的平均分配，可以保证两极换流器电流相同，可以保证两极在暂态下具有相同的电流过载能力，保证两极的稳定运行。附图说明图1(a)是双极拓扑下金属回线运行；(b)是双极拓扑下大地回线运行，MMC表示modularmulti-levelconverter模块化多电平换流器；图2为双极功率圆图。具体实施方式本发明的目的是提供一种电压源换流器无功指令在两个极的分配方法。该方法应用在柔性直流输电系统中双极拓扑中，见图1。为了达成上述目的，本发明的实施方式为：采用一种电压源换流器无功指令在两个极的分配方法，输入的无功指令是针对两个极无功总和,按照预先设计的功率圆图范围,见图2,确定单个极有功和无功输出限制范围,无功受限于有功输出,无功的分配原则是保证两个极换流器输出无功均受每个单极的有功限制,同时保证两个极输出总无功满足指令要求,无功的分配由其中一个极的控制主机决定，按照预定的分配算法计算出两个极无功指令后，分配给两个极，分配算法如下：步骤1.首先按照无功均分原则分配给两个极，两个极执行无功指令为Qref/2，Qref为输入总无功指令；步骤2.主导极判断本极无功是否受到有功限制，如果受到限制，按照当前无功Q1输出，另外一极输出无功指令为Qref-Q1；步骤3.如果没有受到限制，无功指令初步定为Qref/2，立即检查另外一个极是否受到有功限制，如果也没有受到限制，无功指令最终定为Qref/2；步骤4.如果本极没有受到限制，无功指令初步定为Qref/2，如果检查另外一极受到有功限制，输出无功Q2，本极无功指令最终被更改为Qref-Q2。以上所述无功指令在两个极的分配方法中，无功的分配由其中一个极的控制主机决定，称作主导极，无功分配由主导极决定，两个极的主机间通讯丢失后，输入无功指令不再接收另外一个极分配的无功指令，每个极按照各自功率圆有功对无功的限制，接收本极输入的无功指令；以上所述无功指令在两个极的分配方法，本极由于限负荷原因无功受到限制后，本极无功按照一定斜率下降的同时，另外一个极检测到对极无功受限后，无功输出无功变成Qref-Qx。Qx为限负荷极实际输出无功，x＝1,2。限负荷命令消失后，两极无功保持当前数值不变，通过手动确认后，无功按照权利1所述的方式重新分配两极无功，并且各自变化到新的无功数值。以上所述无功指令在两个极的分配方法，单极输入新的有功指令导致本极的无功因为功率圆限制发生变化后，另外一极为保持总的无功不变，更新指令为Qref-Qx，x＝1,2.再按照斜率上升到新的无功指令。以上所述无功指令在两个极的分配方法中，另外一极跳闸后，本极无功将被更新为之前总的无功Qref，再按照该极的单极功率圆限制，最终能输出的无功最大值受单极功率圆限制。这种情况下，单极输入新的有功指令导致本极的无功范围因为功率圆限制发生变化后，本极的单极无功保持不变，再次输入新的无功指令后，才能升降到新的无功指令。以上所述无功指令在两个极的分配方法，单极的功率圆范围可以根据预先确定的双极的功率圆范围得到，具体做法是将双极功率圆范围除于2得到单极功率圆范围。