本发明涉及电力系统控制,具体而言,涉及一种电力系统中双极常规直流系统的控制方法及装置。
背景技术:
1、国内现有的双极常规直流双极系统对双极采用双极“捆绑式”控制策略。由于不平衡电流会影响接地极寿命,因此通常双极系统以控制双极电流平衡为目标,在控制总功率下,按每个极的电压大小实现功率分配,单个极的极控不具备改变功率大小和方向的能力。对送端双极换流器而言,均采用定电流或定功率控制;对受端双极换流器而言,均采用定电压或定熄弧角控制。
2、常规直流输电系统一般为双极系统,包含两侧交流系统、换流站、直流输电线路、接地极以及相应的控制保护系统,典型示意图如图1所示,图1是现有技术中常规直流输电系统构成的示意图。
3、目前的双极常规直流双极系统采用双极“捆绑式”控制,单个运行极不具备独立功率控制能力。受限于晶闸管固有的物理特性,常规直流双极系统中各极均存在最低功率限制,因此采用传统的控制方式,双极常规直流双极系统存在功率控制死区,如图2所示,图2是现有技术中常规直流功率控制死区的示意图。
4、面对新型电力系统对电网灵活性提升的需求,采用上述传统功率控制方法存在以下缺陷:
5、1)功率下调能力不足。由于双极均受限于最低功率限制,因此常规直流双极系统具备两倍pmin的功率控制死区,极大地约束了常规直流的功率下调能力。
6、2)控制灵活度欠缺。由于双极功率控制方式一致,因此双极控制系统不能以独立单元进行,限制了直流功率灵活调节。同时直流功率调节还需要兼顾对两侧交流系统频率调节的影响和对交流支撑强度的要求,需要充分考虑与交流系统的协调实现直流灵活性调节能力的释放。
7、此外,双极控制系统高度绑定,单极控制灵活度欠缺,传统的双极“捆绑式”功率控制方法难以适应新型电力系统对常规直流灵活性要求的任务,亟需研究一种新型的常规直流双极独立控制及协调方法。
8、针对上述相关技术中常规直流系统中双极控制系统高度绑定,单极控制灵活度欠缺,传统的双极“捆绑式”功率控制方法难以适应新型电力系统对常规直流灵活性要求的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种电力系统中双极常规直流系统的控制方法及装置,以至少解决相关技术中常规直流系统中双极控制系统高度绑定,单极控制灵活度欠缺,传统的双极“捆绑式”功率控制方法难以适应新型电力系统对常规直流灵活性要求的技术问题。
2、根据本发明实施例的一个方面,提供了一种电力系统中双极常规直流系统的控制方法,包括:确定电力系统中双极常规直流系统的实际双极传输功率;将所述实际双极传输功率与控制策略切换功率水平进行比较,得到比较结果;根据所述比较结果确定所述实际双极传输功率所在功率范围;根据所述实际双极传输功率范围与传输功率范围-双极常规直流系统控制方式映射关系确定所述实际双极传输功率所对应的双极控制策略,其中,所述传输功率范围-双极常规直流系统控制方式映射关系是基于不同的所述传输功率范围与直流双极控制方式之间的对应关系生成的映射关系,所述直流双极控制方式包括:双极功率协调控制方式,单极功率控制方式,双极功率循环控制方式;控制所述双极常规直流系统按照所述双极控制策略运行。
3、可选地,所述控制策略切换功率水平包括:双极-单极控制切换功率、单极-功率循环控制切换功率,将所述实际双极传输功率与控制策略切换功率水平进行比较,得到比较结果,包括:获取所述双极-单极控制切换功率和所述单极-功率循环控制切换功率,其中,所述单极-功率循环控制切换功率小于所述双极-单极控制切换功率,所述双极-单极控制切换功率小于所述常规直流额定运行功率;将实际双极传输功率与所述双极-单极控制切换功率和所述单极-功率循环控制切换功率进行比较,得到比较结果。
4、可选地,将实际双极传输功率与所述双极-单极控制切换功率和所述单极-功率循环控制切换功率进行比较,得到比较结果,包括:在所述实际双极传输功率低于所述单极-功率循环控制切换功率时,确定所述实际双极传输功率处于低功率水平范围;在所述实际双极传输功率处于所述单极-功率循环控制切换功率和所述双极-单极控制切换功率之间时,确定所述实际双极传输功率处于中等功率水平范围;在所述实际双极传输功率大于所述双极-单极控制切换功率时,确定所述实际双极传输功率处于高功率水平范围。
5、可选地,获取所述双极-单极控制切换功率水平,包括:获取所述双极常规直流系统中直流设备的极性反转极限时长和功率调节速率;根据所述极性反转极限时长和所述功率调节速率利用直流参数-控制切换功率映射关系初步确定所述双极-单极控制切换功率水平。
6、可选地,在根据所述极性反转极限时长和所述功率调节速率利用直流参数-控制切换功率映射表初步确定所述双极-单极控制切换功率水平之后,该电力系统中双极常规直流系统的控制方法还包括:获取所述双极常规直流系统中直流设备的调频需求和滤波器投切次数,其中,所述滤波器投切次数为谐波通过滤波器时,所述谐波的频率超过或低于所述滤波器的截止频率而被滤除的次数;根据所述调频需求和所述滤波器投切次数对所述双极-单极控制切换功率水平进行优化,得到优化后的所述双极-单极控制切换功率水平。
7、可选地,获取所述单极-功率循环控制切换功率,包括:获取所述电力系统中交流系统的系统强度和所述交流系统的换流站的配置信息,其中,所述交流系统与所述双极常规直流系统之间进行交互,所述系统强度为用于描述所述交流系统的负载能力;在根据所述配置信息确定所述换流站达到无功功率平衡时,计算使滤波器投切次数达到最低时的所述单极-功率循环控制切换功率。
8、可选地,根据所述实际双极传输功率范围与传输功率范围-双极常规直流系统控制方式映射关系来确定所述实际双极传输功率所对应的双极控制策略,包括:在确定所述实际双极传输功率低于所述单极-功率循环控制切换功率时,确定所述双极控制策略为控制所述双极功率按照相反方向进行传输;在确定所述实际双极传输功率处于所述单极-循环功率控制切换功率与所述双极-单极控制切换功率之间时,确定所述双极控制策略为控制所述双极中的任一极闭锁,另一极进行功率传输;在确定所述实际双极传输功率高于所述双极-单极控制切换功率时,确定所述双极控制策略为控制所述双极功率按照相同方向进行传输。
9、可选地,该电力系统中双极常规直流系统的控制方法还包括:在确定所述双极控制策略为控制所述双极按照相同方向进行功率传输时,确定常规直流按照常规双极协调运行;在确定所述双极控制策略为控制所述双极按照相反方向进行功率传输时,常规直流处于功率循环协调运行状态,确定所述双极中的任一极为主极,另一极为副极;控制所述主极进行动态功率传输,使所述双极常规直流系统具备调节能力;控制所述副极以恒定功率进行传输使所述双极常规直流系统稳定。
10、根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种电力系统中双极常规直流系统的控制装置,包括:第一确定单元,用于确定电力系统中双极常规直流系统的实际双极传输功率;获取单元,用于将所述实际双极传输功率与控制策略切换功率水平进行比较,得到比较结果;第二确定单元,用于根据所述比较结果确定所述实际双极传输功率所在的实际双极传输功率范围;第三确定单元,用于根据所述实际双极传输功率范围与传输功率范围-双极常规直流系统控制方式映射关系确定所述实际双极传输功率所对应的双极控制策略,其中,所述传输功率范围-双极常规直流系统控制方式映射关系是基于不同的所述传输功率范围与直流双极控制方式之间的对应关系生成的映射关系,所述直流双极控制方式包括:双极功率协调控制方式,单极功率控制方式,双极功率循环控制方式;控制单元,用于控制所述双极常规直流系统按照所述双极控制策略运行。
11、可选地,所述控制策略切换功率水平包括:双极-单极控制切换功率、单极-功率循环控制切换功率,所述获取单元,包括:第一获取模块,用于获取所述双极-单极控制切换功率和所述单极-功率循环控制切换功率,其中,所述单极-功率循环控制切换功率小于所述双极-单极控制切换功率,所述双极-单极控制切换功率小于所述常规直流额定运行功率;第二获取模块,用于将实际双极传输功率与所述双极-单极控制切换功率和所述单极-功率循环控制切换功率进行比较,得到比较结果。
12、可选地,所述第二获取模块,包括:第一确定子模块,用于在所述实际双极传输功率低于所述单极-功率循环控制切换功率时,确定所述实际双极传输功率处于低功率水平范围;第二确定子模块,用于在所述实际双极传输功率处于所述单极-功率循环控制切换功率和所述双极-单极控制切换功率之间时,确定所述实际双极传输功率处于中等功率水平范围;第三确定子模块,用于在所述实际双极传输功率大于所述双极-单极控制切换功率时,确定所述实际双极传输功率处于高功率水平范围。
13、可选地,所述第一获取模块,包括:第一获取子模块,用于获取所述双极常规直流系统中直流设备的极性反转极限时长和功率调节速率;第四确定子模块,用于根据所述极性反转极限时长和所述功率调节速率利用直流参数-控制切换功率映射关系初步确定所述双极-单极控制切换功率。
14、可选地,该电力系统中双极常规直流系统的控制装置还包括:第二获取子模块,用于在根据所述极性反转极限时长和所述功率调节速率利用直流参数-控制切换功率映射表初步确定所述双极-单极控制切换功率之后,获取所述双极常规直流系统中直流设备的调频需求和滤波器投切次数,其中,所述滤波器投切次数为谐波通过滤波器时,所述谐波的频率超过或低于所述滤波器的截止频率而被滤除的次数;第三获取子模块,用于根据所述调频需求和所述滤波器投切次数对所述双极-单极控制切换功率进行优化,得到优化后的所述双极-单极控制切换功率。
15、可选地,所述第一获取模块,包括:第四获取子模块,用于获取所述电力系统中交流系统的系统强度和所述交流系统的换流站的配置信息,其中,所述交流系统与所述双极常规直流系统之间进行交互,所述系统强度为用于描述所述交流系统的负载能力;第五获取子模块,用于在根据所述配置信息确定所述换流站达到无功功率平衡时,计算使滤波器投切次数达到最低时的所述单极-功率循环控制切换功率。
16、可选地,所述第三确定单元,包括:第一确定模块,用于在确定所述实际双极传输功率低于所述单极-功率循环控制切换功率时,确定所述双极控制策略为控制所述双极功率按照相反方向进行传输;第二确定模块,用于在确定所述实际双极传输功率处于所述单极-循环功率控制切换功率与所述双极-单极控制切换功率之间时,确定所述双极控制策略为控制所述双极中的任一极闭锁,另一极进行功率传输;第三确定模块,用于在确定所述实际双极传输功率高于所述双极-单极控制切换功率时,确定所述双极控制策略为控制所述双极功率按照相同方向进行传输。
17、可选地,该电力系统中双极常规直流系统的控制装置还包括:第一控制模块,用于在确定所述双极控制策略为控制所述双极按照相同方向进行功率传输时,确定常规直流按照常规双极协调运行;第四确定模块,用于在确定所述双极控制策略为控制所述双极按照相反方向进行功率传输时,常规直流处于功率循环协调运行状态,确定所述双极中的任一极为主极,另一极为副极;第二控制模块,用于控制所述主极进行动态功率传输使所述双极常规直流系统具备调节能力;第三控制模块,用于控制所述副极以恒定功率进行传输使所述双极常规直流系统稳定。
18、根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种电力系统中双极常规直流系统的控制系统,所述电力系统中双极常规直流系统的控制系统使用上述任一种所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法。
19、根据本发明实施例的另一方面,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程序,其中,所述程序执行上述任意一种所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法。
20、根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行上述任意一种所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法。
21、根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种计算机程序产品,包括计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时执行上述任意一种所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法。
22、在本发明实施例中,可以确定电力系统中双极常规直流系统的实际双极传输功率;将实际双极传输功率与控制策略切换功率水平进行比较,得到比较结果;根据比较结果确定实际双极传输功率所在的实际双极传输功率范围;根据实际双极传输功率范围与传输功率范围-双极常规直流系统控制方式映射关系确定实际双极传输功率所对应的双极控制策略,其中,传输功率范围-双极常规直流系统控制方式映射关系是基于控制策略切换功率水平与直流双极控制方式之间的对应关系生成的映射关系,直流双极控制方式包括:双极功率协调控制方式,单极功率控制方式,双极功率循环控制方式;控制双极常规直流系统按照双极控制策略进行功率传输。通过以上技术方案,达到了根据双极常规直流系统所需传输的功率处于哪个范围来确定对直流双极进行何种控制的目的,实现了基于直流双极传输功率时的协调配合灵活调节对直流双极的控制方式以控制双极常规直流系统进行功率传输的技术效果,提升了双极常规直流系统的灵活性,进而解决了相关技术中常规直流系统中双极控制系统高度绑定,单极控制灵活度欠缺,传统的双极“捆绑式”功率控制方法难以适应新型电力系统对常规直流灵活性要求的技术问题。
1.一种电力系统中双极常规直流系统的控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法,其特征在于,所述控制策略切换功率水平包括:双极-单极控制切换功率、单极-功率循环控制切换功率,将所述实际双极传输功率与控制策略切换功率水平进行比较,得到比较结果,包括:
3.根据权利要求2所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法,其特征在于,将实际双极传输功率与所述双极-单极控制切换功率和所述单极-功率循环控制切换功率进行比较,得到比较结果,包括:
4.根据权利要求2所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法,其特征在于,获取所述双极-单极控制切换功率水平,包括:
5.根据权利要求4所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法,其特征在于,在根据所述极性反转极限时长和所述功率调节速率利用直流参数-控制切换功率映射表初步确定所述双极-单极控制切换功率水平之后,还包括:
6.根据权利要求2所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法,其特征在于,获取所述单极-功率循环控制切换功率,包括:
7.根据权利要求3所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法,其特征在于,根据所述实际双极传输功率范围与传输功率范围-双极常规直流系统控制方式映射关系来确定所述实际双极传输功率所对应的双极控制策略,包括:
8.根据权利要求7所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法,其特征在于,还包括:
9.一种电力系统中双极常规直流系统的控制装置,其特征在于,包括:
10.一种计算机程序产品,包括计算机指令,其特征在于,所述计算机指令被处理器执行时执行权利要求1至8中任意一项所述的电力系统中双极常规直流系统的控制方法。