CN111416377A - 一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置 - Google Patents

一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111416377A
CN111416377A CN202010180958.9A CN202010180958A CN111416377A CN 111416377 A CN111416377 A CN 111416377A CN 202010180958 A CN202010180958 A CN 202010180958A CN 111416377 A CN111416377 A CN 111416377A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reactive
active
index value
power
direct current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010180958.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111416377B (zh
Inventor
陈雁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China South Power Grid International Co ltd
China Southern Power Grid Co Ltd
Original Assignee
China South Power Grid International Co ltd
China Southern Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China South Power Grid International Co ltd, China Southern Power Grid Co Ltd filed Critical China South Power Grid International Co ltd
Priority to CN202010180958.9A priority Critical patent/CN111416377B/zh
Publication of CN111416377A publication Critical patent/CN111416377A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111416377B publication Critical patent/CN111416377B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置，该方法包括步骤：通过仿真得到***中各发电机的电磁功率对于柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度；获取***在实际运行时各发电机的角速度变化量；根据有功灵敏度、无功灵敏度和角速度变化量，得到有功指标值和无功指标值；判断有功指标值和无功指标值是否均在死区内，若是，维持原有的控制策略不变；若否，当有功指标值在死区外，无功指标值在死区内，或当有功指标值和无功指标值均在死区外，且有功指标值的绝对值大于或等于无功指标值的绝对值时，采用有功功率控制优先策略；其余情况采用无功功率控制优先策略。本发明能挖掘柔性直流有功和无功控制的优势，提高***暂态稳定性。

Description

一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置
技术领域
本发明涉及电力***运行控制技术领域，尤其涉及一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置。
背景技术
近年来，由于柔性直流控制灵活、没有换相失败的风险，国内越来越多柔性直流工程投产运行。为了提高大电网的运行安全性，送端电网和受端电网通过柔性直流异步互联的方式越来越受到国内外电力工业界和学术界的关注，开展了大量相应的柔性直流提高馈入***稳定性的控制方法的研究工作。柔性直流在很大程度上可以实现有功和无功的解耦控制，针对柔性直流这一特点，除了常规的控制策略以外，当前相应的用于提高***稳定性的柔性直流控制控制方法可分为有功类的控制方法和无功类的控制方法。有功类控制方法主要有虚拟同步机控制方法、频率控制方面的方法等等。无功类控制方法主要有给定无功电压曲线方法等等。这些方法主要侧重考虑有功或无功的控制，对于两者的协调处理得比较简单，没有充分挖掘有功和无功协调控制带来的好处。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置，能充分挖掘有功和无功协调控制的优势，为现有的柔性直流控制提供一种新的控制策略，从而有效提高***受端电网的暂态稳定性。
为实现上述目的，本发明一实施例提供了一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法，包括以下步骤：
通过仿真得到电力交流***中各发电机的电磁功率对所述柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度；
获取所述电力交流***在实际运行时各发电机的实时角速度相对于参照系角速度的角速度变化量；
根据所述有功灵敏度、所述无功灵敏度和所述角速度变化量，计算得到预设的有功指标值和无功指标值；其中，所述有功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000021
所述无功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000022
ΔWp为所述有功指标值，kp_gi为第i个发电机的有功灵敏度，ΔWq为所述无功指标值，kq_gi为第i个发电机的无功灵敏度，Δωi为第i个发电机的角速度变化量；n为所述电力交流***中发电机数量；
判断所述有功指标值和所述无功指标值是否均在预设的死区内，若是，维持原有的控制策略不变；若否，
当所述有功指标值在所述死区外，所述无功指标值在所述死区内，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值大于或等于所述无功指标值的绝对值时，采用有功功率控制优先策略；
当所述有功指标值在所述死区内，所述无功指标值在所述死区外，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值小于所述无功指标值的绝对值时，采用无功功率控制优先策略。
优选地，所述通过仿真得到电力交流***中各发电机的电磁功率对所述柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度，具体包括：
在仿真试验中，给所述柔性直流一个有功电流的阶跃指令，得到所述柔性直流输出的有功功率变化量和各发电机的第一电磁功率变化量，根据所述第一电磁功率变化量与所述有功功率变化量的比值，得到所述有功灵敏度；
在仿真试验中，给所述柔性直流一个无功电流的阶跃指令，得到所述柔性直流输出的无功功率变化量和各发电机的第二电磁功率变化量，根据所述第二电磁功率变化量与所述无功功率变化量的比值，得到所述无功灵敏度。
优选地，所述原有的控制策略为所述柔性直流的逆变侧采用定直流电压、定无功功率控制，整流侧采用定有功功率、定无功功率控制策略；或者所述柔性直流的所述逆变侧采用定有功功率、定无功功率控制策略，所述整流侧采用定直流电压、定无功功率控制。
优选地，所述有功功率控制优先策略为有功功率控制策略按照式子
Figure BDA0002411967640000031
执行；其中，Id_ref(t)为有功电流在t时刻的有功电流指令值，Ivsc_max为所述柔性直流允许输出的最大电流幅值，Id_min为实际运行需求时的有功电流最小值，Iq_min为实际运行需求时的无功电流最小调节范围；Id_ref0为正常运行时的给定电流值，Kd为预设的计算系数，Kd＞0；当x≥0时，sign(x)取1，当x＜0时，sign(x)取-1；
无功功率控制策略采用定交流电压控制，且满足
Figure BDA0002411967640000032
其中，Vref为交流电压指令值，Vset1为预设的第一参考值，Iq(t)为无功电流在t时刻的电流值，Id(t)为有功电流在t时刻的电流值。
优选地，所述无功功率控制优先策略为无功功率控制策略采用定交流电压控制，且满足
Figure BDA0002411967640000033
其中，Vset2和Vset3分别为预设的第二参考值和第三参考值；
有功功率控制策略按照式子Id_ref(t)＝Id_min执行。
本发明另一实施例提供了一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制装置，所述装置包括：
灵敏度获取模块，用于通过仿真得到电力交流***中各发电机的电磁功率对所述柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度；
角速度变化量获取模块，用于获取所述电力交流***在实际运行时各发电机的实时角速度相对于参照系角速度的角速度变化量；
指标值计算模块，用于根据所述有功灵敏度、所述无功灵敏度和所述角速度变化量，计算得到预设的有功指标值和无功指标值；其中，所述有功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000041
所述无功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000042
ΔWp为所述有功指标值，kp_gi为第i个发电机的有功灵敏度，ΔWq为所述无功指标值，kq_gi为第i个发电机的无功灵敏度，Δωi为第i个发电机的角速度变化量；n为所述电力交流***中发电机数量；
判断模块，用于判断所述有功指标值和所述无功指标值是否均在预设的死区内，若是，维持原有的控制策略不变；若否，
有功优先模块，用于当所述有功指标值在所述死区外，所述无功指标值在所述死区内，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值大于或等于所述无功指标值的绝对值时，采用有功功率控制优先策略；
无功优先模块，用于当所述有功指标值在所述死区内，所述无功指标值在所述死区外，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值小于所述无功指标值的绝对值时，采用无功功率控制优先策略。
本发明还有一实施例对应提供了一种使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法。
与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置，能充分挖掘有功和无功协调控制的优势，为现有的柔性直流控制提供一种新的控制策略，从而有效提高***受端电网的暂态稳定性，使***运行更安全。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的简单流程示意图；
图3是本发明一实施例提供的一种柔性直流的简单示意图；
图4是本发明一实施例提供的一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制装置的示意图；
图5是本发明一实施例提供的一种使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明一实施例提供的一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的流程示意图，所述方法包括步骤S1至步骤S6：
S1、通过仿真得到电力交流***中各发电机的电磁功率对所述柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度；
S2、获取所述电力交流***在实际运行时各发电机的实时角速度相对于参照系角速度的角速度变化量；
S3、根据所述有功灵敏度、所述无功灵敏度和所述角速度变化量，计算得到预设的有功指标值和无功指标值；其中，所述有功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000061
所述无功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000062
ΔWp为所述有功指标值，kp_gi为第i个发电机的有功灵敏度，ΔWq为所述无功指标值，kq_gi为第i个发电机的无功灵敏度，Δωi为第i个发电机的角速度变化量；n为所述电力交流***中发电机数量；
S4、判断所述有功指标值和所述无功指标值是否均在预设的死区内，若是，维持原有的控制策略不变；若否，
S5、当所述有功指标值在所述死区外，所述无功指标值在所述死区内，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值大于或等于所述无功指标值的绝对值时，采用有功功率控制优先策略；
S6、当所述有功指标值在所述死区内，所述无功指标值在所述死区外，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值小于所述无功指标值的绝对值时，采用无功功率控制优先策略。
需要说明的是，在电力***运行中，交流电流可以通过坐标变换分解为两个解耦的分量：D轴分量Id、Q轴分量Iq；其中，Id又称为有功电流，Iq又称为无功电流。柔性直流输出的有功控制和无功控制就是分别通过控制柔性直流输出的交流侧电流的Id和Iq实现；其中，Id和Iq要满足以下式子的关系：
Figure BDA0002411967640000063
上式中，Pvsc、Qvsc分别为柔性直流输出的有功功率和无功功率，Uac为柔性直流交流侧电压，Ivsc_max为柔性直流允许输出的最大电流幅值，Id_min为考虑实际运行需求时的Id最小值，Iq_min为考虑实际运行需求时的Iq最小调节范围。
具体地，本发明针对的是送端电网和受端电网通过柔性直流异步互联的场景，假设柔性直流馈入的电力***有n台发电机，n≥1，分别为G1、……、Gn。通过仿真得到电力交流***中各发电机Gi的电磁功率对柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度，1≤i≤n。
获取电力交流***在实际运行时各发电机Gi的实时角速度相对于参照系角速度的角速度变化量，角速度变化量用Δωi表示。
根据有功灵敏度、无功灵敏度和角速度变化量，计算得到预设的有功指标值和无功指标值；其中，有功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000071
无功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000072
ΔWp为有功指标值，kp_gi为第i个发电机的有功灵敏度，ΔWq为无功指标值，kq_gi为第i个发电机的无功灵敏度，Δωi为第i个发电机的角速度变化量；n为电力交流***中发电机数量。
判断有功指标值和无功指标值是否均在预设的死区内，死区要根据具体的电力***，通过仿真计算设定。若是，维持原有的控制策略不变，原有的控制策略指的是传统的控制策略；若否，则按照下面的不同情况选择不同的控制策略。
当有功指标值在死区外，无功指标值在死区内，或者当有功指标值和无功指标值均在死区外，且有功指标值的绝对值大于或等于无功指标值的绝对值时，采用有功功率控制优先策略。若死区用[-Fband，Fband]表示，其中，Fband＞0，当ΔWp在死区外，ΔWq∈[-Fband,Fband]；或者但ΔWp、ΔWq均在死区外，且|ΔWp|≥|ΔWq|，则采用有功功率控制优先策略。
当有功指标值在死区内，无功指标值在死区外，或者当有功指标值和无功指标值均在死区外，且有功指标值的绝对值小于无功指标值的绝对值时，采用无功功率控制优先策略。也就是说，当ΔWp∈[-Fband,Fband]，ΔWq在死区外；或者但ΔWp、ΔWq均在死区外，且|ΔWp|＜|ΔWq|，则采用无功功率控制优先策略。
为了更直观清晰地了解本发明的实施流程，参见图2，是本发明该实施例提供的一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的简单流程示意图。
本发明实施例1提供的一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法，能充分挖掘有功和无功协调控制的优势，为现有的柔性直流控制提供一种新的控制策略，从而有效提高***受端电网的暂态稳定性。
作为上述方案的改进，所述通过仿真得到电力交流***中各发电机的电磁功率对所述柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度，具体包括：
在仿真试验中，给所述柔性直流一个有功电流的阶跃指令，得到所述柔性直流输出的有功功率变化量和各发电机的第一电磁功率变化量，根据所述第一电磁功率变化量与所述有功功率变化量的比值，得到所述有功灵敏度；
在仿真试验中，给所述柔性直流一个无功电流的阶跃指令，得到所述柔性直流输出的无功功率变化量和各发电机的第二电磁功率变化量，根据所述第二电磁功率变化量与所述无功功率变化量的比值，得到所述无功灵敏度。
具体地，在仿真试验中，给柔性直流一个有功电流Id的阶跃指令Id+ΔId，通过计算可以得到柔性直流输出的有功功率变化量和各发电机的第一电磁功率变化量，根据第一电磁功率变化量与有功功率变化量的比值，得到有功灵敏度，用数学式子表示为
Figure BDA0002411967640000081
其中，kp_gi为第i个发电机对柔性直流的有功功率的有功灵敏度，ΔPvsc为柔性直流输出的有功功率变化量，ΔPe_gi为第i个发电机的第一电磁功率变化量。
在仿真试验中，给柔性直流一个无功电流Iq的阶跃指令Iq+ΔIq，得到柔性直流输出的无功功率变化量和各发电机的第二电磁功率变化量，根据第二电磁功率变化量与无功功率变化量的比值，得到无功灵敏度。用数学式子表示为
Figure BDA0002411967640000082
其中，kq_gi为第i个发电机对柔性直流的无功功率的无功灵敏度，ΔQvsc为柔性直流输出的无功功率变化量，ΔPf_gi为第i个发电机的第二电磁功率变化量。
作为上述方案的改进，所述原有的控制策略为所述柔性直流的逆变侧采用定直流电压、定无功功率控制，整流侧采用定有功功率、定无功功率控制策略；或者所述柔性直流的所述逆变侧采用定有功功率、定无功功率控制策略，所述整流侧采用定直流电压、定无功功率控制。
参见图3，是本发明该实施例提供的一种柔性直流的简单示意图。一般地，柔性直流***级控制是柔性直流输电***的最高层控制，根据控制量的性质不同可以分为两大类：1)有功功率类控制，主要功能是通过换流站控制与交流***交换的有功功率，主要包括有功功率控制、直流电压控制等；2)无功功率类控制，主要功能是通过换流站控制与交流***交换的无功功率，主要包括无功功率控制、交流电压控制。
具体地，原有的控制策略即常规控制策略，为柔性直流的逆变侧采用定直流电压、定无功功率控制，整流侧采用定有功功率、定无功功率控制策略；或者柔性直流的逆变侧采用定有功功率、定无功功率控制策略，整流侧采用定直流电压、定无功功率控制。
值得注意的是，柔性直流是同时实行有功功率类控制和无功功率类控制的，缺一不可，具体是通过控制有功电流Id和控制无功电流Iq实现，控制有功电流Id就是实现有功功率类控制，控制无功电流Iq就是实现无功功率类控制。
作为上述方案的改进，所述有功功率控制优先策略为有功功率控制策略按照式子
Figure BDA0002411967640000091
执行；其中，Id_ref(t)为有功电流在t时刻的有功电流指令值，Ivsc_max为所述柔性直流允许输出的最大电流幅值，Id_min为实际运行需求时的有功电流最小值，Iq_min为实际运行需求时的无功电流最小调节范围；Id_ref0为正常运行时的给定电流值，Kd为预设的计算系数，Kd＞0；当x≥0时，sign(x)取1，当x＜0时，sign(x)取-1；
无功功率控制策略采用定交流电压控制，且满足
Figure BDA0002411967640000101
其中，Vref为交流电压指令值，Vset1为预设的第一参考值，Iq(t)为无功电流在t时刻的电流值，Id(t)为有功电流在t时刻的电流值。
需要说明的是，有功功率控制和无功功率控制是并行的，缺一不可，但两者是相互约束的，可以这样简单理解：有功功率控制和无功功率控制都要占用一定的“控制资源”，而总的“控制资源”是有限的，因此有功功率控制优先策略就是让有功功率控制占用更多的“控制资源”，无功功率控制占用的“控制资源”就少了。
具体地，有功功率控制优先策略为有功功率控制策略按照式子
Figure BDA0002411967640000102
执行；其中，Id_ref(t)为有功电流在t时刻的有功电流指令值，根据不同的计算结果按照上面式子选择不同的数值进行调整，Ivsc_max为柔性直流允许输出的最大电流幅值，Id_min为实际运行需求时的有功电流最小值，Iq_min为实际运行需求时的无功电流最小调节范围；Id_ref0为正常运行时的给定电流值，Kd为预设的计算系数，Kd＞0；当x≥0时，sign(x)取1，当x＜0时，sign(x)取-1。
无功功率控制策略采用定交流电压控制，且满足
Figure BDA0002411967640000103
其中，Vref为交流电压指令值，Vset1为预设的第一参考值，Iq(t)为无功电流在t时刻的电流值，Id(t)为有功电流在t时刻的电流值。
作为上述方案的改进，所述无功功率控制优先策略为无功功率控制策略采用定交流电压控制，且满足
Figure BDA0002411967640000111
其中，Vset2和Vset3分别为预设的第二参考值和第三参考值；
有功功率控制策略按照式子Id_ref(t)＝Id_min执行。
具体地，无功功率控制优先策略为无功功率控制策略采用定交流电压控制，且满足
Figure BDA0002411967640000112
其中，Vset2和Vset3分别为预设的第二参考值和第三参考值，Iq(t)为无功电流在t时刻的电流值，ΔWq为无功指标值；
有功功率控制策略按照式子Id_ref(t)＝Id_min执行，即有功电流在t时刻的有功电流指令值为Id_min。
参见图4，是本发明一实施例提供的一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制装置，所述装置包括：
灵敏度获取模块11，用于通过仿真得到电力交流***中各发电机的电磁功率对所述柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度；
角速度变化量获取模块12，用于获取所述电力交流***在实际运行时各发电机的实时角速度相对于参照系角速度的角速度变化量；
指标值计算模块13，用于根据所述有功灵敏度、所述无功灵敏度和所述角速度变化量，计算得到预设的有功指标值和无功指标值；其中，所述有功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000113
所述无功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000114
ΔWp为所述有功指标值，kp_gi为第i个发电机的有功灵敏度，ΔWq为所述无功指标值，kq_gi为第i个发电机的无功灵敏度，Δωi为第i个发电机的角速度变化量；n为所述电力交流***中发电机数量；
判断模块14，用于判断所述有功指标值和所述无功指标值是否均在预设的死区内，若是，维持原有的控制策略不变；若否，
有功优先模块15，用于当所述有功指标值在所述死区外，所述无功指标值在所述死区内，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值大于或等于所述无功指标值的绝对值时，采用有功功率控制优先策略；
无功优先模块16，用于当所述有功指标值在所述死区内，所述无功指标值在所述死区外，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值小于所述无功指标值的绝对值时，采用无功功率控制优先策略。
本发明实施例所提供的一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制装置能够实现上述任一实施例所述的提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的所有流程，装置中的各个模块、单元的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。
参见图5，是本发明实施例提供的一种使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置的示意图，所述使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置包括处理器10、存储器20以及存储在所述存储器20中且被配置为由所述处理器10执行的计算机程序，所述处理器10执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器20中，并由处理器10执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法中的执行过程。例如，计算机程序可以被分割成灵敏度获取模块、角速度变化量获取模块、指标值计算模块、判断模块、有功优先模块和无功优先模块，各模块具体功能如下：
灵敏度获取模块11，用于通过仿真得到电力交流***中各发电机的电磁功率对所述柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度；
角速度变化量获取模块12，用于获取所述电力交流***在实际运行时各发电机的实时角速度相对于参照系角速度的角速度变化量；
指标值计算模块13，用于根据所述有功灵敏度、所述无功灵敏度和所述角速度变化量，计算得到预设的有功指标值和无功指标值；其中，所述有功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000131
所述无功指标值的计算公式为
Figure BDA0002411967640000132
ΔWp为所述有功指标值，kp_gi为第i个发电机的有功灵敏度，ΔWq为所述无功指标值，kq_gi为第i个发电机的无功灵敏度，Δωi为第i个发电机的角速度变化量；n为所述电力交流***中发电机数量；
判断模块14，用于判断所述有功指标值和所述无功指标值是否均在预设的死区内，若是，维持原有的控制策略不变；若否，
有功优先模块15，用于当所述有功指标值在所述死区外，所述无功指标值在所述死区内，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值大于或等于所述无功指标值的绝对值时，采用有功功率控制优先策略；
无功优先模块16，用于当所述有功指标值在所述死区内，所述无功指标值在所述死区外，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值小于所述无功指标值的绝对值时，采用无功功率控制优先策略。
所述使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，示意图5仅仅是一种使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置的示例，并不构成对所述使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器10可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者处理器10也可以是任何常规的处理器等，处理器10是所述使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置的各个部分。
存储器20可用于存储所述计算机程序和/或模块，处理器10通过运行或执行存储在存储器20内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，实现所述使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置的各种功能。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本发明实施例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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一实施例所述的提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法。
综上，本发明实施例所提供的一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置，能充分挖掘有功和无功协调控制的优势，为现有的柔性直流控制提供一种新的控制策略，从而有效提高***受端电网的暂态稳定性，使***运行更安全。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过仿真得到电力交流***中各发电机的电磁功率对所述柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度；
获取所述电力交流***在实际运行时各发电机的实时角速度相对于参照系角速度的角速度变化量；
根据所述有功灵敏度、所述无功灵敏度和所述角速度变化量，计算得到预设的有功指标值和无功指标值；其中，所述有功指标值的计算公式为
Figure FDA0002411967630000011
所述无功指标值的计算公式为
Figure FDA0002411967630000012
ΔWp为所述有功指标值，kp_gi为第i个发电机的有功灵敏度，ΔWq为所述无功指标值，kq_gi为第i个发电机的无功灵敏度，Δωi为第i个发电机的角速度变化量；n为所述电力交流***中发电机数量；
判断所述有功指标值和所述无功指标值是否均在预设的死区内，若是，维持原有的控制策略不变；若否，
当所述有功指标值在所述死区外，所述无功指标值在所述死区内，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值大于或等于所述无功指标值的绝对值时，采用有功功率控制优先策略；
当所述有功指标值在所述死区内，所述无功指标值在所述死区外，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值小于所述无功指标值的绝对值时，采用无功功率控制优先策略。
2.如权利要求1所述的提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法，其特征在于，所述通过仿真得到电力交流***中各发电机的电磁功率对所述柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度，具体包括：
在仿真试验中，给所述柔性直流一个有功电流的阶跃指令，得到所述柔性直流输出的有功功率变化量和各发电机的第一电磁功率变化量，根据所述第一电磁功率变化量与所述有功功率变化量的比值，得到所述有功灵敏度；
在仿真试验中，给所述柔性直流一个无功电流的阶跃指令，得到所述柔性直流输出的无功功率变化量和各发电机的第二电磁功率变化量，根据所述第二电磁功率变化量与所述无功功率变化量的比值，得到所述无功灵敏度。
3.如权利要求1所述的提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法，其特征在于，所述原有的控制策略为所述柔性直流的逆变侧采用定直流电压、定无功功率控制，整流侧采用定有功功率、定无功功率控制策略；或者所述柔性直流的所述逆变侧采用定有功功率、定无功功率控制策略，所述整流侧采用定直流电压、定无功功率控制。
4.如权利要求1所述的提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法，其特征在于，所述有功功率控制优先策略为有功功率控制策略按照式子
Figure FDA0002411967630000021
执行；其中，Id_ref(t)为有功电流在t时刻的有功电流指令值，Ivsc_max为所述柔性直流允许输出的最大电流幅值，Id_min为实际运行需求时的有功电流最小值，Iq_min为实际运行需求时的无功电流最小调节范围；Id_ref0为正常运行时的给定电流值，Kd为预设的计算系数，Kd＞0；当x≥0时，sign(x)取1，当x＜0时，sign(x)取-1；
无功功率控制策略采用定交流电压控制，且满足
Figure FDA0002411967630000022
其中，Vref为交流电压指令值，Vset1为预设的第一参考值，Iq(t)为无功电流在t时刻的电流值，Id(t)为有功电流在t时刻的电流值。
5.如权利要求4所述的提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法，其特征在于，所述无功功率控制优先策略为无功功率控制策略采用定交流电压控制，且满足
Figure FDA0002411967630000031
其中，Vset2和Vset3分别为预设的第二参考值和第三参考值；
有功功率控制策略按照式子Id_ref(t)＝Id_min执行。
6.一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制装置，其特征在于，包括：
灵敏度获取模块，用于通过仿真得到电力交流***中各发电机的电磁功率对所述柔性直流输出的有功灵敏度和无功灵敏度；
角速度变化量获取模块，用于获取所述电力交流***在实际运行时各发电机的实时角速度相对于参照系角速度的角速度变化量；
指标值计算模块，用于根据所述有功灵敏度、所述无功灵敏度和所述角速度变化量，计算得到预设的有功指标值和无功指标值；其中，所述有功指标值的计算公式为
Figure FDA0002411967630000032
所述无功指标值的计算公式为
Figure FDA0002411967630000033
ΔWp为所述有功指标值，kp_gi为第i个发电机的有功灵敏度，ΔWq为所述无功指标值，kq_gi为第i个发电机的无功灵敏度，Δωi为第i个发电机的角速度变化量；n为所述电力交流***中发电机数量；
判断模块，用于判断所述有功指标值和所述无功指标值是否均在预设的死区内，若是，维持原有的控制策略不变；若否，
有功优先模块，用于当所述有功指标值在所述死区外，所述无功指标值在所述死区内，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值大于或等于所述无功指标值的绝对值时，采用有功功率控制优先策略；
无功优先模块，用于当所述有功指标值在所述死区内，所述无功指标值在所述死区外，或者当所述有功指标值和所述无功指标值均在所述死区外，且所述有功指标值的绝对值小于所述无功指标值的绝对值时，采用无功功率控制优先策略。
7.一种使用提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法的装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法。
CN202010180958.9A 2020-03-16 2020-03-16 一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置 Active CN111416377B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010180958.9A CN111416377B (zh) 2020-03-16 2020-03-16 一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010180958.9A CN111416377B (zh) 2020-03-16 2020-03-16 一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111416377A true CN111416377A (zh) 2020-07-14
CN111416377B CN111416377B (zh) 2021-07-30

Family

ID=71492939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010180958.9A Active CN111416377B (zh) 2020-03-16 2020-03-16 一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111416377B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116231720A (zh) * 2023-03-28 2023-06-06 山东大学 新能源经柔性直流并网***暂态稳定性提升的方法及***

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101640418A (zh) * 2009-09-03 2010-02-03 国网电力科学研究院 电力***故障的暂态稳定关键输电断面识别方法
CN101673948A (zh) * 2009-09-28 2010-03-17 国网电力科学研究院 电力***暂态稳定分析的n-2组合故障快速排序方法
CN101750562A (zh) * 2010-01-13 2010-06-23 湖北省电力公司 基于潮流方程灵敏度分析的非pmu测点动态过程估计方法
CN101917003A (zh) * 2010-07-29 2010-12-15 东南大学 一种电力***小干扰振荡稳定性分解式模态分析方法
CN106058937A (zh) * 2016-07-29 2016-10-26 河海大学 一种含直驱永磁风电场的配电网广义负荷建模方法
CN106549379A (zh) * 2016-12-14 2017-03-29 贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 一种应用相轨迹的柔性直流附加控制方法
EP2945259B1 (en) * 2014-05-14 2017-08-02 LSIS Co., Ltd. Data processing device and method for high voltage direct current transmission system
CN108551177A (zh) * 2018-04-02 2018-09-18 河海大学 基于灵敏度分析的直流受端***暂态切负荷控制优化方法
CN110661270A (zh) * 2019-11-06 2020-01-07 电子科技大学 含风电的电力***电压稳定性协调控制方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101640418A (zh) * 2009-09-03 2010-02-03 国网电力科学研究院 电力***故障的暂态稳定关键输电断面识别方法
CN101673948A (zh) * 2009-09-28 2010-03-17 国网电力科学研究院 电力***暂态稳定分析的n-2组合故障快速排序方法
CN101750562A (zh) * 2010-01-13 2010-06-23 湖北省电力公司 基于潮流方程灵敏度分析的非pmu测点动态过程估计方法
CN101917003A (zh) * 2010-07-29 2010-12-15 东南大学 一种电力***小干扰振荡稳定性分解式模态分析方法
EP2945259B1 (en) * 2014-05-14 2017-08-02 LSIS Co., Ltd. Data processing device and method for high voltage direct current transmission system
CN106058937A (zh) * 2016-07-29 2016-10-26 河海大学 一种含直驱永磁风电场的配电网广义负荷建模方法
CN106549379A (zh) * 2016-12-14 2017-03-29 贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 一种应用相轨迹的柔性直流附加控制方法
CN108551177A (zh) * 2018-04-02 2018-09-18 河海大学 基于灵敏度分析的直流受端***暂态切负荷控制优化方法
CN110661270A (zh) * 2019-11-06 2020-01-07 电子科技大学 含风电的电力***电压稳定性协调控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SOUMYA KUNDU ET AL: "Optimal Energy Consumption Forecast for Grid Responsive Buildings: A Sensitivity Analysis", 《2018 IEEE CONFERENCE ON CONTROL TECHNOLOGY AND APPLICATIONS (CCTA)》 *
洪潮等: "MMC-HVDC 提升交流电网频率稳定性的改进控制策略", 《南方电网技术》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116231720A (zh) * 2023-03-28 2023-06-06 山东大学 新能源经柔性直流并网***暂态稳定性提升的方法及***
CN116231720B (zh) * 2023-03-28 2023-10-27 山东大学 新能源经柔性直流并网***暂态稳定性提升的方法及***

Also Published As

Publication number Publication date
CN111416377B (zh) 2021-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111082450B (zh) 一种柔性直流受端电网强度的评价方法、装置及存储介质
CN110034573B (zh) 含vsc-hvdc的交直流混联***小干扰稳定性优化方法及装置
CN112310973B (zh) 一种电压稳定的控制方法、***、充电桩及充电站
CN111416377B (zh) 一种提高电网暂态稳定性的柔性直流控制方法及装置
CN112600405B (zh) 单向pfc电路的控制方法、装置及终端设备
CN111817332B (zh) 一种直流输电***功率协调控制的方法、装置及存储介质
CN113224793A (zh) 微电网多逆变器并联自适应谐波阻抗重塑控制方法及***
CN112751369A (zh) 海上配电网优化调度方法及终端设备
CN112448417A (zh) 一种新能源和火电捆绑直流外送***的协控方法和***
CN115589031A (zh) 永磁直驱风机构网型控制方法、装置、终端及存储介质
CN111987922B (zh) 控制三相维也纳整流器的输入电流的方法及终端设备
CN113315121B (zh) 一种电网故障穿越的电流参考值设定方法、装置及介质
CN113078669B (zh) 用于柔直***高频振荡抑制的非线性电压反馈方法及***
CN110752607A (zh) 一种柔性直流输电换流器阻抗分析方法、装置及存储介质
CN113162074B (zh) 用于故障电流控制的柔直***高频振荡控制方法及***
CN113805094B (zh) 高压直流输电***短路比的评估方法、装置、设备及介质
CN117937520B (zh) 一种新能源多机***稳定性分析方法及***
CN110048431B (zh) 配电网的无功功率优化方法、装置、设备及存储介质
CN113098047B (zh) 一种柔性直流电网控制方法、装置、设备及存储介质
CN110768559B (zh) 一种用于正弦脉宽调制的平顶波的生成***及方法
CN109617088B (zh) 一种无功及谐波补偿方法及***
CN117277361A (zh) 一种智能配电网中光伏变流器负序电流治理容量自适应控制方法及装置
CN115473226A (zh) 一种基于闭环方程的vsc高频阻抗矩阵建模方法及***
CN115514022A (zh) 并网变流器的功率控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN118263930A (zh) 构网型两级光伏***的低电压穿越控制方法及相关设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant