高低阀不对称控制方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

本申请涉及输配电，特别是涉及一种高低阀不对称控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术：

1、近年来，基于模块化多电平换流器(mmc，modular multilevel converter)的柔性直流输电技术快速发展，该技术采用全控型器件，与传统直流输电相比，具有独立控制有功无功、向无源网络供电以及不存在换相失败等优势，且可以输出稳定的交流电压，实现了送端与受端的解耦，因此被广泛应用于大规模新能源电场的电力外送等领域。随着柔性直流系统向着高电压、大容量、架空线方向发展，以mmc换流器作为基本换流阀组，多个换流阀组串联的拓扑结构可以有效解决mmc单个换流阀组电压等级低、容量小的难题，实现高压大容量甚至特高压，从而达到高效传输功率的目的。

2、相关技术中对多个换流阀组串联的柔性直流输电系统的控制策略研究较少，特别是正负极均采用高低阀组串联的柔性直流输电系统。对于逆变侧换流阀，可以采用定直流电压和定无功功率控制方式，但对于整流侧换流阀，如果正负极高低端四个换流阀均采用定交流电压幅值和定频率控制的方式，会使扰动下的控制器在系统的不同稳态工况解下反复调节，无法满足柔性直流输电系统稳定运行的需求。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够满足柔性直流输电系统安全稳定运行的高低阀不对称控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

2、第一方面，本申请提供了一种高低阀不对称控制方法。所述方法包括：对正极高端换流阀和负极高端换流阀进行恒压恒频控制；其中，所述恒压恒频控制为定交流电压幅值和定频率控制；对正极低端换流阀和负极低端换流阀进行恒功率控制；其中，所述恒功率控制为定有功功率和定无功功率控制；根据所述恒压恒频控制，得到第一电流参考值指令；根据所述恒功率控制，得到第二电流参考值指令；获取换流阀的直流电压不平衡量；根据所述直流电压不平衡量得到有功功率指令；根据所述第一电流参考值指令、所述第二电流参考值指令和所述有功功率指令对换流阀进行控制。

3、在其中一个实施例中，所述根据所述直流电压不平衡量得到有功功率指令的步骤，包括：根据所述直流电压不平衡量得到有功功率不平衡量；根据所述有功功率不平衡量得到所述有功功率指令。

4、在其中一个实施例中，所述根据所述直流电压不平衡量得到有功功率不平衡量的步骤，包括：对所述直流电压不平衡量进行比例积分调节，得到第一中间值；对所述第一中间值进行一阶惯性环节处理，得到第二中间值；对所述第二中间值进行标幺化处理，得到所述有功功率不平衡量。

5、在其中一个实施例中，所述根据所述有功功率不平衡量得到所述有功功率指令的步骤，包括：获取恒功率控制下换流阀的有功功率参考值；将所述有功功率参考值和所述有功功率不平衡量相加，得到所述有功功率指令。

6、在其中一个实施例中，所述对正极高端换流阀和负极高端换流阀进行恒压恒频控制的步骤，包括：对所述正极高端换流阀和所述负极高端换流阀采用共用外环控制的恒压恒频控制。

7、在其中一个实施例中，所述对正极低端换流阀和负极低端换流阀进行恒功率控制的步骤，包括：对所述正极低端换流阀和所述负极低端换流阀采用不共用外环控制的恒功率控制。

8、在其中一个实施例中，所述根据所述第一电流参考值指令、所述第二电流参考值指令和所述有功功率指令对换流阀进行控制的步骤，包括：根据所述第一电流参考值指令控制所述正极高端换流阀和所述负极高端换流阀；根据所述第二电流参考值指令和所述有功功率指令控制所述正极低端换流阀和所述负极低端换流阀。

9、第二方面，本申请还提供了一种高低阀不对称控制装置。所述装置包括：第一控制模块，用于对正极高端换流阀和负极高端换流阀进行恒压恒频控制；其中，所述恒压恒频控制为定交流电压幅值和定频率控制；第二控制模块，用于对正极低端换流阀和负极低端换流阀进行恒功率控制；其中，所述恒功率控制为定有功功率和定无功功率控制；第一指令获取模块，用于根据所述恒压恒频控制，得到第一电流参考值指令；第二指令获取模块，用于根据所述恒功率控制，得到第二电流参考值指令；参数获取模块，用于获取换流阀的直流电压不平衡量；第三指令获取模块，用于根据所述直流电压不平衡量得到有功功率指令；反馈控制模块，用于根据所述第一电流参考值指令、所述第二电流参考值指令和所述有功功率指令对换流阀进行控制。

10、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述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，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

11、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

12、上述高低阀不对称控制方法、装置、计算机设备和存储介质，通过对正极高端换流阀和负极高端换流阀进行恒压恒频控制，并对正极低端换流阀和负极低端换流阀进行恒功率控制，并根据计算得到的第一电流参考值指令、第二电流参考值指令和有功功率指令进行反馈控制，使扰动下的控制器不会在系统的不同稳态工况解下反复调节，从而满足柔性直流输电系统稳定运行的需求。

技术特征：

1.一种高低阀不对称控制方法，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，所述根据所述直流电压不平衡量得到有功功率指令的步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述直流电压不平衡量得到有功功率不平衡量的步骤，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述有功功率不平衡量得到所述有功功率指令的步骤，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对正极高端换流阀和负极高端换流阀进行恒压恒频控制的步骤，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对正极低端换流阀和负极低端换流阀进行恒功率控制的步骤，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电流参考值指令、所述第二电流参考值指令和所述有功功率指令对换流阀进行控制的步骤，包括：

8.一种高低阀不对称控制装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机设备，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7中任一项所述的方法的步骤。

10.一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7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种高低阀不对称控制方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：对正极高端换流阀和负极高端换流阀进行恒压恒频控制；对正极低端换流阀和负极低端换流阀进行恒功率控制；根据恒压恒频控制，得到第一电流参考值指令；根据恒功率控制，得到第二电流参考值指令；获取换流阀的直流电压不平衡量；根据直流电压不平衡量得到有功功率指令；根据第一电流参考值指令、第二电流参考值指令和有功功率指令对换流阀进行控制。通过第一电流参考值指令、第二电流参考值指令和有功功率指令进行反馈控制，使扰动下的控制器不会在系统的不同稳态工况解下反复调节，从而满足柔性直流输电系统稳定运行的需求。

技术研发人员：彭茂兰,冯雷,刘航,黄炟超,张沛然,廖芳群,洪权炜
受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13