一种交流与柔性直流并联输电系统的交流线路潮流自动控制方法

摘要

本发明涉及一种交流与柔性直流输电过程中交流线路的潮流自动控制方法。本发明通过远方测量装置测量交流线路的有功潮流，由通讯系统传送至柔性直流输电换流站，通过增减柔性直流换流站传输的有功功率间接调节交流线路有功潮流。本发明的控制思路明晰、具体实现手段简单、控制结果准确，可适用于交流输电线路与柔性直流输电线路组成的交直流并列输电系统，减小交直流系统的输电损耗，在电网发生故障失去交流通道时，转移到直流通道的潮流很小，有助于实现换流站从交直流方式到纯直流方式的平滑切换，提高柔性直流输电系统运行效率和可靠性。

主权项

一种交流与柔性直流并联输电系统的交流线路潮流自动控制方法，其特征在于包括以下步骤:1)在交流通道与柔性直流通道构成的交直流并联输电系统中，在一个控制周期到来时，远端测量装置实时测量交流通道上的电压和电流，并以此计算得到实际的交流通道有功功率P_data；2)根据P_data与来自监控后台的使能信号EN_SCADA得到交流通道潮流自动控制使能信号EN_PFCTRL，其实施步骤如下：2‑1)将P_data输入至低通滤波器，经低通滤波后得到滤波后的交流通道有功功率P_delay；低通滤波器的传递函数为1/(1+T₁s)，其中s为复频域算子，T₁为低通滤波器参数；2‑2)将P_delay送至滞环比较器，经滞环比较后，得到交流通道有功功率是否已在控制死区内的判断结果BPTH；滞环比较的逻辑如下：(a)记滞环比较器的上限功率阈值为Hp_max，当P_delay>Hp_max时，BPTH＝1；(b)记滞环比较器的下限功率阈值为Hp_min，P_delay<Hp_min时，BPTH＝0，Hp_max＝5MW,Hp_min＝0MW；2‑3)BPTH与来自监控后台的使能信号EN_SCADA通过逻辑与的运算后，得到交流通道潮流自动控制使能信号EN_PFCTRL；3)实测有功功率P_data与运行人员设定的有功功率调度指令P_set，生成有功功率调节差值P_err,P_err＝P_data‑P_set；4)将P_err作为第一通道的输入数据送至多路数据复选器1，多路数据复选器1的第二通道输入数据为固定值0；多路数据复选器1的控制信号为交流通道潮流自动控制使能信号EN_PFCTRL，EN_PFCTRL来自于步骤2)的运算结果；多路数据复选器1的输出为有功功率实际误差P_err2，多路数据复选器1的运算逻辑如下:①当EN_PFCTRL＝0时，P_err2＝0；②当EN_PFCTRL＝1时，P_err2＝P_err；5)将P_err2送至比例积分控制器，计算出初步控制量ΔP_ref1；比例积分的传递函数为：K_p+1/T_is，其中s为复频域算子，Kp和Ti分别为比例系数和积分时间常数，比例积分控制器的上限限幅值为A₁，下限限幅值为‑A₁，A₁＝2；6)将ΔP_ref1作为第一通道的输入数据送至多路数据复选器2，多路数据复选器2的第二通道输入数据为固定值0；多路数据复选器2的控制信号为来自监控后台的使能信号EN_SCADA；多路数据复选器2的输出为直流通道有功功率的附加控制量ΔP_ref，多路数据复选器2的运算逻辑如下:①当EN_SCADA＝0时，ΔP_ref＝0；②当EN_SCADA＝1时，ΔP_ref＝ΔP_ref1；7)将ΔP_ref与来自监控后台的直流通道有功功率设定值P_{ref_SCADA}相叠加生成直流通道有功功率初步控制量P_ref1；8)P_ref1经过一个限幅器后得到直流通道有功功率实际控制量P_ref，限幅器的上限限幅值为A2，下限限幅值为‑A2，限幅器的运算逻辑为：当P_ref1>A₂时，P_ref＝A₂；当P_ref1<‑A₂时，P_ref＝‑A₂；当‑A₂<P_ref1<A₂时，P_ref＝P_ref1，A₂＝1；9)将直流通道有功功率实际控制量P_ref送给直流换流站，由下一级装置控制器按照该指令产生直流通道功率，至此，交流潮流自动控制方法结束。