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一种并联型混合多端直流输电系统的电压控制方法


技术摘要:
本发明提供了一种并联型混合多端直流输电系统的电压控制方法,包括:设定首端整流站直流电压参考值。对其余换流站:在大地回线运行方式下,任一换流站直流电压参考值为首端整流站电压参考值减去首端整流站到此换流站之间的所有直流线路压降之和以及首端整流站和此换流  全部
背景技术:
多端直流输电系统是由至少三个换流站通过高压直流输电线路连接而组成直流 输电系统,可实现多个具有不同外送和消纳能力交流电网的互联,实现多电源供电和多落 点受电,同时节约了输电线路走廊,是更为灵活的输电方式。多端直流输电系统常见类型有 并联型、串联型、混合型等,其中并联型多端直流输电系统是将各个换流站的直流侧通过输 电线路及汇流母线并联在一起,是最为常见的多端直流输电系统类型,目前在国际上已有 数个工程应用,国内也有多个工程在建。 多端直流输电系统可分为两种类型:基于晶闸管技术的常规直流输电系统(LCC- HVDC)和基于全控型电压源换流器的柔性直流输电系统(VSC-HVDC)。其中,常规直流输电系 统(LCC-HVDC)的优点是成本低、损耗小、运行技术成熟,缺点是逆变侧容易发生换相失败、 对交流系统的依赖性强、吸收大量无功、换流站占地面积大。而新一代的柔性直流输电系统 则具有能够实现有功功率及无功功率解耦控制、可以向无源网络供电、结构紧凑占地面积 小、不存在逆变侧换相失败问题等优点,但其存在成本高昂、损耗较大等缺陷。近年来,综合 LCC-HVDC和VSC-HVDC技术的多端混合直流输电技术具有良好的工程应用前景,通过在整流 侧采用LCC-HVDC,逆变侧采用VSC-HVDC,可以避免逆变侧的换相失败问题,同时一定程度保 证工程造价上的优势。多端混合直流输电系统中,一般可任意选取一个站作为定直流电压 站,与两端直流输电系统类似,其控制目标也是维持首端整流站直流电压恒定,与两端直流 输电系统的区别是,定直流电压站可在多个换流站之间进行切换,且不同的运行工况下系 统的拓扑也不一样,因此研究通用的电压控制方法是十分有必要的。
技术实现要素:
本发明的目的是,提出一种并联型混合多端直流输电系统的电压控制方法,为并 联型混合多端直流输电系统提供通用的电压控制方法。 为了达成上述目的,本发明采用的技术方案是: 一种并联型混合多端直流输电系统的电压控制方法,所述并联型混合多端直流输 电系统包含N个换流站,其中N≥3,N个换流站均处于大地回线运行方式或者均处于金属回 线运行方式时,所述方法包括: 步骤1:设定首端整流站直流电压参考值; 步骤2:对另外N-1个换流站:在大地回线运行方式下,任一换流站直流电压参考值 为首端整流站电压参考值减去首端整流站到此换流站之间的所有直流线路压降之和以及 首端整流站和此换流站的接地极线路压降之和;在金属回线运行方式下,任一换流站直流 电压参考值为首端整流站电压参考值减去首端整流站到此换流站之间的所有直流线路和 3 CN 111614114 A 说 明 书 2/4 页 金属回线压降之和; 步骤3:N个换流站中唯一的定直流电压站,将本站阀组两端电压控制在根据步骤2 计算得到的直流电压参考值。 进一步地,所述直流线路或金属回线的压降由直流线路的直流电流乘以直流线路 或者金属回线的电阻值计算得到。 进一步地,所述的接地极线路压降由安装在极中性母线上的电压互感器测量得 到,或者是由接地极线路电流乘以接地极线路电阻计算得到。 进一步地,所述直流线路或金属回线的电阻值为系统成套设计给出的设计值,或 者是根据直流线路两端压差或金属回线两端压差除以直流线路直流电流计算得到。 进一步地,计算得到的直流线路或者金属回线电阻值经过限幅逻辑,以确保与设 计值的偏差小于设定偏差。 进一步地,当线路直流电流小于或等于预设参考值时,所述直流线路电阻或者金 属回线电阻值采用设计值,否则采用计算值。 本发明的有益效果是:解决了并联型混合多端直流输电系统控制直流电压的问 题,在定直流电压站任意选取的情况下可保持稳态运行时首端整流站直流电压恒定,提高 了并联型混合多端直流输电系统的稳定性和灵活性。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于 本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1是本方法所针对的N个换流站(N≥3)的并联型混合多端直流输电系统在大地 回线运行方式下的拓扑结构示意图; 图2是本方法所针对的N个换流站(N≥3)的并联型混合多端直流输电系统在金属 回线运行方式下的拓扑结构示意图; 图3是本方法中除首端整流站外的N-1个换流站的电压参考值计算逻辑示意图; 图4是本方法所针对的混合三端直流输电系统在大地回线运行方式下的拓扑结构 示意图; 图5是本方法所针对的混合三端直流输电系统在金属回线运行方式下的拓扑结构 示意图。
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