一种直流电网电压控制的方法
【专利摘要】本发明提供一种直流电网电压控制的方法，根据换流站是否具有调压能力将直流电网中的换流站分为三类，即电压控制换流站、辅助电压控制换流站、功率控制换流站，电压控制换流站工作在定电压控制模式或者限流控制模式，辅助电压控制换流站工作在辅助电压控制模式或者定直流电压控制模式或者功率控制模式，功率控制换流站工作在定功率控制模式。采用本发明所公开的电压控制方法，稳态时可以精确控制直流电压和功率，暂态时可以稳定直流电压和功率。
【专利说明】
一种直流电网电压控制的方法
技术领域
[0001]本发明属于直流电网领域，特别涉及一种直流电网电压控制的方法。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的不断进步，柔性直流输配电技术作为新一代的直流输配电技术可解决当前交流输配电技术存在的诸多问题，随着直流输电规模的扩大，直流电网也成为可能。
[0003 ] 在直流电网中，直流电压的地位可以类比为交流电网中频率的地位，直流电压的稳定直接关系到直流潮流的稳定，关系到直流电网的安全稳定运行。因此，在直流电网中直流电压的控制极其重要。在直流电网中往往有多个换流站具有直流电压控制能力，根据同一时刻参与控制直流电压的换流站的数量可以将目前常见的直流电压控制方法分为单点电压控制法和多点电压控制法。
[0004]单点电压控制法采用单个换流站作为直流电压控制站，由于同一时刻只有一个换流站控制直流电压，因此可以实现直流电压的精确控制，如果此换流站故障或者功率越限从而失去直流电压控制能力，那么将由其他具有直流电压控制能力的换流站接管直流电压控制权。接管方法根据是否依赖通信分为基于通信的无偏差控制法和不基于通信的偏差控制法。无偏差控制法依赖于快速站间通讯实现直流电压控制权的转换，当直流电压控制站故障退出运行后通过快速站间通讯使得后备换流站实现直流电压控制权的接管，但是这种方法对站间通讯的速度和可靠性提出了很高的要求，如果通讯延时较长，在直流电压控制站故障的情况下有可能来不及实现直流电压控制权的接管从而使得整个直流系统停运。同时当直流电网规模逐渐增大时，后备换流站也将逐渐增多，直流电压控制的优先级的设定也将变成很复杂，高速通讯网络也将逐渐变更复杂，这些缺陷使得基于通讯的无偏差控制法在直流电网中的推广应用存在一定的难度。
[0005]直流电压偏差控制是一种无需站间通信的控制方式，即在直流电压控制站故障退出运行后，后备的直流电压控制站能够检测到直流电压的较大偏差并转入定直流电压控制模式，保证直流电压的稳定，但是多个后备换流站需要多个优先级，增加了控制器设计的复杂度，当直流电网规模逐渐增大时，后备换流站也将增多，由于直流电网的直流电压存在一定的运行范围，因此偏差不能超出直流电压运行范围，这就限制了偏差控制的级差和级数，这些缺陷使得偏差控制法在直流电网中的推广应用存在一定的难度。
[0006]多点电压控制法，即同一时刻直流电网中有多个换流站控制直流电压，常见的多点电压控制法为斜率电压控制法。这种方法多个斜率电压控制换流站的有功出力跟直流线路的阻抗还有各自的斜率有关，直流电压和有功功率都不能做到精确控制。
【发明内容】
[0007]本发明的目的，在于提供一种直流电网电压控制的方法，稳态时可以精确控制直流电压，暂态时可以抑制直流电压偏差。
[0008]为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0009]—种直流电网电压控制的方法，根据换流站是否具有调压能力将直流电网中的换流站分为三类，即电压控制换流站、辅助电压控制换流站、功率控制换流站，电压控制换流站工作在定电压控制模式或者限流控制模式，辅助电压控制换流站工作在辅助电压控制模式或者定直流电压控制模式或者功率控制模式，功率控制换流站工作在定功率控制模式。
[0010]上述直流电网电压控制的方法，所述辅助电压控制换流站，根据换流站额定功率的大小，其对电压进行辅助控制具有优先级区别，额定功率大的优先级高。
[0011]上述直流电网电压的控制方法，当直流电压控制站工作在定直流电压控制模式时，辅助电压控制站可以工作在定功率控制模式；当直流电压控制站工作在限流模式时，辅助电压控制换流站工作在辅助电压控制方式；当直流电压控制站闭锁的时候，优先级高的辅助电压控制换流站工作在定直流电压控制方式；
[0012]上述直流电网电压控制的方法，所述辅助电压控制模式的实现方法为:
[0013](I)辅助电压控制换流站2检测直流电压Udc ；
[0014](2)辅助电压控制换流站2计算直流电压Udc与额定直流电压UdcN的偏差AU2= I Udc-UdcN ;辅助电压控制换流站2检测到电压偏差值Δ u2> AUei(A Ue3l为换流站2的电压偏差定值)时，认为直流电压控制站换流站I不能稳定控制直流电压，辅助电压控制换流站2于是工作在辅助电压控制模式；
[0015](3)辅助电压控制换流站3计算直流电压Udc与额定直流电压UdcN的偏差AU3= I Udc-UdcN I ;辅助电压控制换流站3检测到电压偏差值Δ υ3> Δ Ue2Bt ( A Ue2为换流站2的电压偏差定值)，认为直流电压控制换流站I和辅助电压控制换流站2并不能稳定控制直流电压，辅助电压控制换流站3于是工作在辅助电压控制模式，其中Δ Ue2> Δ UelO
[0016]采用上述方案后，本发明的有益效果为:
[0017](I)稳态时可以精确控制直流电压和功率；
[0018](2)暂态时可以稳定直流电压和功率。
【附图说明】
[0019]图1是直流电网换流器的典型控制模式，(a)是定功率控制模式，(b)是辅助电压控制模式，(C)是定电压控制模式；
[0020]图2是直流电网电压控制的实施方案。
【具体实施方式】
[0021]以下将结合附图及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
[0022]—种直流电网电压控制的方法，其特征在于，根据换流站是否具有调压能力将直流电网中的换流站分为三类，即电压控制换流站、辅助电压控制换流站、功率控制换流站，电压控制换流站工作在定电压控制模式或者限流控制模式，辅助电压控制换流站工作在辅助电压控制模式或者定直流电压控制模式或者功率控制模式，功率控制换流站工作在定功率控制模式。
[0023]上述直流电网电压控制的方法，其特征在于所述辅助电压控制换流站，根据换流站额定功率的大小，其对电压进行辅助控制具有优先级区别，额定功率大的优先级高。
[0024]上述直流电网电压的控制方法，其特征在于当直流电压控制站工作在定直流电压控制模式时，辅助电压控制站可以工作在定功率控制模式；当直流电压控制站工作在限流模式时，辅助电压控制换流站工作在辅助电压控制方式；当直流电压控制站闭锁的时候，优先级高的辅助电压控制换流站工作在定直流电压控制方式；
[0025]上述直流电网电压控制的方法，其特征在于所述辅助电压控制模式的实现方法为:
[0026](I)辅助电压控制换流站2检测直流电压Ud。；
[0027](2)辅助电压控制换流站2计算直流电压Udc与额定直流电压UdcN的偏差AU2= I Udc-UdcN ;辅助电压控制换流站2检测到电压偏差值Δ u2> AUei(A Ue3l为换流站2的电压偏差定值)时，认为直流电压控制站换流站I不能稳定控制直流电压，辅助电压控制换流站2于是工作在辅助电压控制模式；
[0028](3)辅助电压控制换流站3计算直流电压Udc与额定直流电压UdcN的偏差AU3= I Udc-UdcN I ;辅助电压控制换流站3检测到电压偏差值Δ υ3> Δ Ue2Bt ( A Ue2为换流站2的电压偏差定值)，认为直流电压控制换流站I和辅助电压控制换流站2并不能稳定控制直流电压，辅助电压控制换流站3于是工作在辅助电压控制模式，其中Δ Ue2> Δ UelO
[0029]图1是直流电网换流器的典型控制模式，其中(a)是定功率控制模式，(b)是辅助电压控制模式，(C)是定电压控制模式。
[0030]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种直流电网电压控制的方法，其特征在于，根据换流站是否具有调压能力将直流电网中的换流站分为三类，即电压控制换流站、辅助电压控制换流站、功率控制换流站，电压控制换流站工作在定电压控制模式或者限流控制模式，辅助电压控制换流站工作在辅助电压控制模式或者定直流电压控制模式或者功率控制模式，功率控制换流站工作在定功率控制模式。2.如权利要求1所述的一种直流电网电压控制的方法，其特征在于:所述辅助电压控制换流站，根据换流站额定功率的大小，其对电压进行辅助控制具有优先级区别，额定功率大的优先级尚。3.如权利要求1所述的一种直流电网电压的控制方法，其特征在于:当直流电压控制站工作在定直流电压控制模式时，辅助电压控制站工作在定功率控制模式；当直流电压控制站工作在限流模式时，辅助电压控制换流站工作在辅助电压控制方式；当直流电压控制站闭锁的时候，优先级高的辅助电压控制换流站工作在定直流电压控制方式。4.如权利要求1所述的一种直流电网电压控制的方法，其特征在于:所述辅助电压控制模式的实现方法为: (1)辅助电压控制换流站2检测直流电压Ud。； (2)辅助电压控制换流站2计算直流电压Udc与额定直流电压UdcN的偏差ΛU2= I Udc-UdcN； 辅助电压控制换流站2检测到电压偏差值△ U2> Δ Ue3l时，Δ Ue3l为换流站2的电压偏差定值，认为直流电压控制站换流站I不能稳定控制直流电压，辅助电压控制换流站2于是工作在辅助电压控制模式； (3)辅助电压控制换流站3计算直流电压Udc与额定直流电压UdcN的偏差ΛU3= I Udc-UdcN； 辅助电压控制换流站3检测到电压偏差值Δ U3> Δ仏2时，Δ Ue2为换流站2的电压偏差定值，认为直流电压控制换流站I和辅助电压控制换流站2并不能稳定控制直流电压，辅助电压控制换流站3于是工作在辅助电压控制模式，其中Δ Ue2> Δ Uelo
【文档编号】H02J1/00GK106058842SQ201610591317
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月25日 公开号201610591317.6, CN 106058842 A, CN 106058842A, CN 201610591317, CN-A-106058842, CN106058842 A, CN106058842A, CN201610591317, CN201610591317.6
【发明人】宋璇坤, 樊纪超, 董云龙, 卢宇, 厉璇, 王柯, 丁久东, 李敬如, 黄平
【申请人】国家电网公司, 国网北京经济技术研究院, 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, 国网浙江省电力公司