本發(fā)明涉及電子電力裝置控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多端柔性直流輸電控制方法。

背景技術(shù)：

近年來，在環(huán)境惡化以及資源需求的條件下，常常需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離、高電壓、大容量的輸電，而在這種輸電情況下，通常會采用具有較小的損耗、較易的調(diào)節(jié)性能和控制性能的直流輸電方式進(jìn)行輸電。其中，多端柔性直流輸電方式具有較強(qiáng)的可控性和可擴(kuò)展性，且可較好的適應(yīng)多端直流輸電網(wǎng)，并可應(yīng)用于并入風(fēng)力電能、潮汐電能、太陽能電能等新能源電能的電力系統(tǒng)中，因而多端柔性直流輸電方式逐漸成為主流輸電方式中的主流。

采用多端柔性直流輸電方式的多端柔性直流輸電系統(tǒng)通常包括交流單元(例如強(qiáng)交流單元、弱交流單元)、直流輸電網(wǎng)絡(luò)、及連接交流單元和直流輸電網(wǎng)絡(luò)的換流站，當(dāng)對多端柔性直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行控制時，通常先建立系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型計算系統(tǒng)控制參考值(例如，換流站的交流側(cè)的交流電壓)，然后以該系統(tǒng)控制參考值作為交流單元在該交流單元的公共耦合點的輸電參考值(例如交流單元在該交流單元的公共耦合點的交流電壓參考值)，控制換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)，使換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)保持穩(wěn)定，進(jìn)而使柔性直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

然而，采用上述方式對多端柔性直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行控制時，通常將多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的電器參數(shù)取為額定值(例如，將連接弱交流單元的換流站交流側(cè)的濾波器的電容等均取為額定值)，而未考慮多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的電器參數(shù)隨時間的變化，或/和，通常未考慮多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定因子(例如，連接弱交流單元的換流站交流側(cè)的角頻率、損耗等)，也就是說，現(xiàn)有的多端柔性直流輸電控制方法未考慮多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定參數(shù)，因而導(dǎo)致采用現(xiàn)有的柔性直流輸電控制方法計算得到的系統(tǒng)控制參考值具有較大的偏差，進(jìn)而導(dǎo)致柔性直流輸電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種多端柔性直流輸電控制方法，用于解決現(xiàn)有的多端柔性直流輸電控制方法未考慮多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定參數(shù)，而導(dǎo)致柔性直流輸電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性較差的技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種多端柔性直流輸電控制方法，包括：

獲取多端柔性直流輸電系統(tǒng)中，在dq坐標(biāo)系下連接交流單元的換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)，及所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)中，直流輸電網(wǎng)絡(luò)的輸電參數(shù)；

根據(jù)所述換流站交流側(cè)的輸電參數(shù)、所述直流輸電網(wǎng)絡(luò)的輸電參數(shù)，建立在所述dq坐標(biāo)系下，所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型；

根據(jù)所述狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型，建立在所述dq坐標(biāo)系下，所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)的無源輸出函數(shù)模型，其中，所述無源輸出函數(shù)模型的自變量為所述柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定綜合參數(shù)；

根據(jù)所述無源輸出函數(shù)模型，建立在所述dq坐標(biāo)系下，所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型；

根據(jù)所述無源輸出函數(shù)模型，使所述狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型退化為零動態(tài)狀態(tài)，建立在所述dq坐標(biāo)系下，所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)的零動態(tài)數(shù)學(xué)模型，其中，所述零動態(tài)數(shù)學(xué)模型的自變量包括所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定參數(shù)，所述零動態(tài)數(shù)學(xué)模型的因變量為所述不確定綜合參數(shù)；

根據(jù)所述零動態(tài)數(shù)學(xué)模型，建立所述不確定參數(shù)的自適應(yīng)控制數(shù)學(xué)模型；

根據(jù)所述自適應(yīng)控制數(shù)學(xué)模型、所述零動態(tài)特性函數(shù)模型、所述無源輸出函數(shù)模型、所述狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型以及所述系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型，計算所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制參考值。

在本發(fā)明提供的多端柔性直流輸電控制方法中，建立多端柔性直流輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型時，考慮了多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定綜合參數(shù)，不確定綜合參數(shù)包括多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定參數(shù)，也就是說，建立多端柔性智力輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型時，考慮了多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定參數(shù)，與現(xiàn)有的多端柔性直流輸電控制方法相比，可以提高計算得到的系統(tǒng)控制參考值的準(zhǔn)確度，進(jìn)而可以改善柔性智力輸電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法的流程圖一；

圖2為本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法的流程圖二；

圖3為應(yīng)用圖1或圖2所示方法的多端柔性直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖一；

圖4為圖3中強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為圖3中弱交流換流站的交流側(cè)的結(jié)構(gòu)圖；

圖6為圖3中直流輸電網(wǎng)絡(luò)所采用的π電路的結(jié)構(gòu)圖；

圖7為應(yīng)用圖1或圖2所示方法的多端柔性直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖二；

圖8為圖7中第一個弱電流單元(WAC₁)的濾波器的損耗在不同時刻的變化圖；

圖9為第一個弱電流單元(WAC₁)的濾波器的損耗在不同時刻的變化為圖8所示時，圖7中第一個弱交流單元(WAC₁)在其公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量對比圖；

圖10為圖7中第二個弱交流單元(WAC₂)的濾波器的損耗在不同時刻的變化圖；

圖11為第二個弱交流單元(WAC₂)的濾波器的損耗在不同時刻的變化為圖10所示時，圖7中第二個弱交流單元(WAC₂)在其公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量對比圖。

附圖標(biāo)記：

1-強(qiáng)交流單元， 2-弱交流單元，

3-直流輸電網(wǎng)絡(luò)， 4-強(qiáng)交流換流站，

5-弱交流換流站。

具體實施方式

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法，下面結(jié)合說明書附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法包括：

步驟S100、獲取多端柔性直流輸電系統(tǒng)中，在dq坐標(biāo)系(同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系)下連接交流單元的換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)，及多端柔性直流輸電系統(tǒng)中，直流輸電網(wǎng)絡(luò)的輸電參數(shù)；

步驟S200、根據(jù)換流站交流側(cè)的輸電參數(shù)、直流輸電網(wǎng)絡(luò)的輸電參數(shù)，建立在dq坐標(biāo)系下，多端柔性直流輸電系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型；

步驟S300、根據(jù)狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型，建立在dq坐標(biāo)系下，多端柔性直流輸電系統(tǒng)的無源輸出函數(shù)模型，其中，無源輸出函數(shù)模型中的自變量為柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定綜合參數(shù)，不確定綜合參數(shù)可以為由多端柔性直流輸電系統(tǒng)的各不確定參數(shù)構(gòu)成；

步驟S400、根據(jù)無源輸出函數(shù)模型，建立在dq坐標(biāo)系下，多端柔性直流輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型；

步驟S500、根據(jù)無源輸出函數(shù)模型，使?fàn)顟B(tài)空間數(shù)學(xué)模型退化為零動態(tài)狀態(tài)，建立在dq坐標(biāo)系下，多端柔性直流輸電系統(tǒng)的零動態(tài)數(shù)學(xué)模型，其中，零動態(tài)數(shù)學(xué)模型中的自變量包括多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定參數(shù)，零動態(tài)數(shù)學(xué)模型的因變量為不確定綜合參數(shù)；

步驟S600、根據(jù)零動態(tài)數(shù)學(xué)模型，建立不確定參數(shù)的自適應(yīng)控制數(shù)學(xué)模型；

步驟S700、根據(jù)自適應(yīng)控制數(shù)學(xué)模型、零動態(tài)特性函數(shù)模型、無源輸出函數(shù)模型、狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型以及系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型，計算多端柔性直流輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制參考值。

在本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法中，建立多端柔性直流輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型時，考慮了多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定綜合參數(shù)，不確定綜合參數(shù)包括多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定參數(shù)，也就是說，建立多端柔性智力輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型時，考慮了多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定參數(shù)，與現(xiàn)有的多端柔性直流輸電控制方法相比，可以提高計算得到的系統(tǒng)控制參考值的準(zhǔn)確度，進(jìn)而可以改善柔性智力輸電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。

另外，本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法中，建立多端柔性直流輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型時，同時建立了以多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定參數(shù)為自變量的零動態(tài)數(shù)學(xué)模型，并建立了不確定參數(shù)的自適應(yīng)控制數(shù)學(xué)模型，因而，本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法可以適用于控制具有未知參數(shù)的多端柔性直流輸電系統(tǒng)。

再者，利用本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法，可以構(gòu)造出一個基于無源控制理論的控制器，并基于無源控制理論，使?fàn)顟B(tài)空間數(shù)學(xué)模型退化為零動態(tài)狀態(tài)，設(shè)計出零動態(tài)數(shù)學(xué)模型以及不確定參數(shù)的自適應(yīng)控制數(shù)學(xué)模型，改善了系統(tǒng)零動態(tài)狀態(tài)變量的動態(tài)特性，確保了系統(tǒng)的平衡點穩(wěn)定在預(yù)期期望值。

在上述實施例中，多端柔性直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以為多種，例如，請參閱圖3，多端柔性直流輸電系統(tǒng)可以包括交流單元、直流輸電網(wǎng)絡(luò)3、及連接交流單元和直流輸電網(wǎng)絡(luò)3的換流站，其中，交流單元包括強(qiáng)交流單元1和弱交流單元2，換流站包括強(qiáng)交流換流站4和弱交流換流站5，強(qiáng)交流換流站4用于連接強(qiáng)交流單元1和直流輸電網(wǎng)絡(luò)3，弱交流換流站5用于連接弱交流單元2和直流輸電網(wǎng)絡(luò)3。在實際應(yīng)用中，強(qiáng)交流單元1的數(shù)量可以為一個，也可以為多個，強(qiáng)交流換流站4與強(qiáng)交流單元1一一對應(yīng)設(shè)置，弱交流單元2的數(shù)量可以為一個，也可以為多個，弱交流換流站5與弱交流單元2一一對應(yīng)設(shè)置。在本發(fā)明實施例中，以強(qiáng)交流單元1和弱交流單元2均設(shè)置多個為例進(jìn)行說明。

舉例來說，請繼續(xù)參閱圖3，多端柔性直流輸電系統(tǒng)包括N個強(qiáng)交流單元1(圖中用SAC表示)和M個弱交流單元2(圖中用WAC表示)，每個強(qiáng)交流單元1通過對應(yīng)的強(qiáng)交流換流站4與直流輸電網(wǎng)絡(luò)3連接，每個弱交流單元2通過對應(yīng)的弱交流換流站5與直流輸電網(wǎng)絡(luò)3連接。其中，強(qiáng)交流單元1通過對應(yīng)的強(qiáng)交流換流站4與直流輸電網(wǎng)絡(luò)3連接的結(jié)構(gòu)如圖4所示，強(qiáng)交流單元1可以是由水電、火電等供能，強(qiáng)交流單元1的輸入電壓(即強(qiáng)交流單元1在其公共耦合點處的電壓)較穩(wěn)定，一般不會受到多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定參數(shù)較大的影響；弱交流單元2通過對應(yīng)的弱交流換流站5與直流輸電網(wǎng)絡(luò)3連接的結(jié)構(gòu)如圖5所示，弱交流單元2可以是由風(fēng)電、潮汐電能、太陽能電能等功能，弱交流單元2的輸入電壓(即弱交流單元2在其公共耦合點處的電壓)穩(wěn)定性相比于強(qiáng)交流單元1的輸入電壓的穩(wěn)定性差，容易受到多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的不確定參數(shù)的影響；多端柔性直流輸電系統(tǒng)中，請參閱圖3和圖6，直流輸電網(wǎng)絡(luò)3可以采用π電路，直流輸電網(wǎng)絡(luò)3中可以包括多個節(jié)點和多段輸電線路。

下面，以多端柔性直流輸電系統(tǒng)包括N個強(qiáng)交流單元1、M個弱交流單元2、直流輸電網(wǎng)絡(luò)3、與強(qiáng)交流單元1一一對應(yīng)設(shè)置的N個強(qiáng)交流換流站4、及與弱交流單元2一一對應(yīng)設(shè)置的M個弱交流換流站5為例具體說明上述多段柔性直流輸電控制方法中的各模型。

多端柔性直流輸電系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型可以包括：

在dq坐標(biāo)系下，強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型：

其中，為強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的電流在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量，為強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的電流在dq坐標(biāo)系的q軸上的直流分量，為強(qiáng)交流單元在該強(qiáng)交流單元的公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量，為強(qiáng)交流單元在該強(qiáng)交流單元的公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的q軸上的直流分量，為強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量，為強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的交流電壓在dq坐標(biāo)系的q軸上的直流分量，為強(qiáng)交流單元的角頻率，為強(qiáng)交流單元的電抗器的電感，為強(qiáng)交流單元的電阻器的電阻；

在dq坐標(biāo)系下，弱交流換流站的交流側(cè)的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型：

其中，為弱交流換流站的交流側(cè)的電流在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量，為弱交流換流站的交流側(cè)的電流在dq坐標(biāo)系的q軸上的直流分量，為弱交流單元在該強(qiáng)交流單元的公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量，為弱交流單元在該強(qiáng)交流單元的公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的q軸上的直流分量，為弱交流換流站的交流側(cè)的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量，為弱交流換流站的交流側(cè)的交流電壓在dq坐標(biāo)系的q軸上的直流分量，為弱交流單元的角頻率，為弱交流單元的電抗器的電感，為弱交流單元的電阻器的電阻；

在dq坐標(biāo)系下，弱交流單元在該弱交流單元的公共耦合點的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型：

其中，為弱交流換流站的交流側(cè)的濾波器的電容，具體地，濾波器可以為高頻濾波器，為弱交流單元的輸出電流在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量，為弱交流單元的輸出電流在dq坐標(biāo)系的q軸上的直流分量；為弱交流單元的濾波器的損耗，具體地，濾波器可以為高頻濾波器；

直流輸電網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型：

其中，為強(qiáng)交流換流站所對應(yīng)的電容，為強(qiáng)交流換流站流入直流輸電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部傳輸線路的電流，為強(qiáng)交流換流站流出直流輸電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部傳輸線路的電流，為強(qiáng)交流換流站的直流側(cè)的直流電壓，為強(qiáng)交流換流站的直流側(cè)的電流，為弱交流換流站所對應(yīng)的電容，為強(qiáng)交流換流站流入直流輸電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部傳輸線路的電流，為強(qiáng)交流換流站流出直流輸電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部傳輸線路的電流，為弱交流換流站的直流側(cè)的直流電壓，為弱交流換流站的直流側(cè)的電流，為直流輸電網(wǎng)絡(luò)中的第h個中間節(jié)點所對應(yīng)的電容，為流入直流輸電網(wǎng)絡(luò)中流入的第h個中間節(jié)點的電流，為流出直流輸電網(wǎng)絡(luò)中流入的第h個中間節(jié)點的電流，為直流輸電網(wǎng)絡(luò)中的第h個中間節(jié)點所對應(yīng)的電壓，為直流輸電網(wǎng)絡(luò)中第k段傳輸線路的電感，和分別為直流輸電網(wǎng)絡(luò)中第k段傳輸線路所連接的兩端節(jié)點的電壓，為直流輸電網(wǎng)絡(luò)中第k段傳輸線路的電阻，為直流輸電網(wǎng)絡(luò)中第k段傳輸線路上的電流。

上述公式(1)～(4)構(gòu)成上述多端柔性直流輸電系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型，在實際應(yīng)用中，上述狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型可以認(rèn)為是一種平均狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型。

上述實施例中，多端柔性直流輸電系統(tǒng)的無源輸出函數(shù)模型可以包括：

其中，為強(qiáng)交流換流站的無源輸出量在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量，為強(qiáng)交流換流站的無源輸出量在dq坐標(biāo)系的q軸上的分量，為弱交流換流站的無源輸出量在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量，為弱交流換流站的無源輸出量在dq坐標(biāo)系的q軸上的分量，為強(qiáng)交流換流站的不確定綜合參數(shù)在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量，為強(qiáng)交流換流站的不確定綜合參數(shù)在dq坐標(biāo)系的q軸上的分量，為弱交流換流站的不確定綜合參數(shù)在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量，為弱交流換流站的不確定綜合參數(shù)在dq坐標(biāo)系的q軸上的分量。

根據(jù)上述無源輸出函數(shù)模型，建立的系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型可以包括：

其中，和均為多端柔性直流輸電系統(tǒng)中PI控制器(proportional integral controller，比例積分調(diào)節(jié)控制器)對應(yīng)的第一控制參數(shù)；在dq坐標(biāo)系下多端柔性直流輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制參考值包括交流電壓直流分量交流電壓直流分量交流電壓直流分量及交流電壓直流分量

在上述零動態(tài)數(shù)學(xué)模型可以包括：

弱交流換流站處于交流電壓控制模式，弱交流換流站的零動態(tài)數(shù)學(xué)模型：

其中，和均為輔助控制參數(shù)，且和分別滿足：

其中，和為PI控制器對應(yīng)的第二控制參數(shù)，為弱交流換流站的交流電壓參考值在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量，為弱交流換流站的交流電壓參考值在dq坐標(biāo)系的q軸上的分量，且交流電壓參考值d軸分量和交流電壓參考值q軸分量滿足：

其中，為弱交流換流站的電壓幅值，為弱交流單元的相位。

強(qiáng)交流換流站在實際工作中，可以處于直流電壓-無功功率控制模式下，也可以處于有功功率-無功功率控制模式下。

當(dāng)強(qiáng)交流換流站處于直流電壓-無功功率控制模式時，強(qiáng)交流換流站的零動態(tài)數(shù)學(xué)模型：

其中，為強(qiáng)交流換流站處于直流電壓-無功功率控制模式下的直流電壓參考值，為強(qiáng)交流換流站的電流參考值在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量，為強(qiáng)交流換流站的電流參考值在dq坐標(biāo)系的q軸上的分量；

當(dāng)強(qiáng)交流換流站處于有功功率-無功功率控制模式時，強(qiáng)交流換流站的零動態(tài)數(shù)學(xué)模型：

強(qiáng)交流換流站的零動態(tài)數(shù)學(xué)模型中，電流參考值d軸分量和電流參考值q軸分量滿足：

其中，為強(qiáng)交流換流站的有功功率參考值，為強(qiáng)交流換流站的無功功率參考值。

自適應(yīng)控制數(shù)學(xué)模型包括：

其中且p_1j，p_2j，p_3j，p_4j滿足：

其中，c_1j，c_2j，c_3j，c_4j為任意正實數(shù)。

根據(jù)上述多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的各模型，即可計算獲得系統(tǒng)控制參考值，在本發(fā)明實施例中，系統(tǒng)控制參考值包括交流電壓直流分量交流電壓直流分量交流電壓直流分量及交流電壓直流分量

在上述實施例中，建立多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的各模型時，需要設(shè)置多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的多個控制變量參考值，控制變量參考值包括：弱交流換流站的交流電壓參考值在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量弱交流換流站的交流電壓參考值在dq坐標(biāo)系的q軸上的分量弱交流換流站的電壓幅值強(qiáng)交流換流站處于直流電壓-無功功率控制模式下的直流電壓參考值強(qiáng)交流換流站的電流參考值在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量強(qiáng)交流換流站的電流參考值在dq坐標(biāo)系的q軸上的分量強(qiáng)交流換流站的有功功率參考值強(qiáng)交流換流站的無功功率參考值

為了方便這些控制變量參考值的調(diào)用和獲取，可以在建立多端柔性直流輸電系統(tǒng)的各模型之前，對這些控制變量參考值進(jìn)行預(yù)設(shè)。

具體地，請繼續(xù)參閱圖2，在步驟S200、建立在dq坐標(biāo)系下，多端柔性直流輸電系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型之前，本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法還包括：

步驟S100’、預(yù)設(shè)多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的控制變量參考值。

在本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法中，在執(zhí)行步驟S100中獲取多端柔性直流輸電系統(tǒng)中，在dq坐標(biāo)系下連接交流單元的換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)時，請繼續(xù)參閱圖2，可以采用如下方式進(jìn)行：

步驟S110、獲取多端柔性直流輸電系統(tǒng)中，在abc坐標(biāo)系下?lián)Q流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)；

步驟S120、獲取由dq坐標(biāo)系向abc坐標(biāo)系進(jìn)行派克變換(Park變換)的相角；

步驟S130、根據(jù)在abc坐標(biāo)系下?lián)Q流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)和相角，對在abc坐標(biāo)系下?lián)Q流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)進(jìn)行派克變換，獲取在dq坐標(biāo)系下?lián)Q流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)。

具體地，當(dāng)獲取在dq坐標(biāo)系下強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)時，可以先獲取多端柔性直流輸電系統(tǒng)中，在abc坐標(biāo)系下強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)，例如，多端柔性直流輸電系統(tǒng)中，強(qiáng)交流換流站對應(yīng)的強(qiáng)交流單元在其公共耦合點處的交流電壓(也可以采用在abc坐標(biāo)系的a軸上的分量b軸上的分量c軸上的分量表示)、強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的電流(也可以采用在abc坐標(biāo)系的a軸上的分量b軸上的分量c軸上的分量表示)等；然后根據(jù)多端柔性直流輸電系統(tǒng)的特性，通過鎖相環(huán)獲取由dq坐標(biāo)系向abc坐標(biāo)系進(jìn)行派克變換(Park變換)的相角；根據(jù)在abc坐標(biāo)系下強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)和相角，對在abc坐標(biāo)系下強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)進(jìn)行派克變換，獲取在dq坐標(biāo)系下強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)，例如獲取強(qiáng)交流換流站對應(yīng)的強(qiáng)交流單元在其公共耦合點處的交流電壓(也可以采用在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量q軸上的分量表示)、強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的電流(也可以采用在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量q軸上的分量表示)等。

相應(yīng)地，當(dāng)獲取在dq坐標(biāo)系下弱交流換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)時，可以先獲取多端柔性直流輸電系統(tǒng)中，在abc坐標(biāo)系下弱交流換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)，例如，多端柔性直流輸電系統(tǒng)中，弱交流換流站對應(yīng)的弱交流單元在其公共耦合點處的交流電壓(也可以采用在abc坐標(biāo)系的a軸上的分量b軸上的分量c軸上的分量表示)、弱交流換流站的交流側(cè)的電流(也可以采用在abc坐標(biāo)系的a軸上的分量b軸上的分量c軸上的分量表示)等；然后根據(jù)多端柔性直流輸電系統(tǒng)的特性，通過鎖相環(huán)獲取由dq坐標(biāo)系向abc坐標(biāo)系進(jìn)行派克變換(Park變換)的相角；根據(jù)在abc坐標(biāo)系下弱交流換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)和相角，對在abc坐標(biāo)系下弱交流換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)進(jìn)行派克變換，獲取在dq坐標(biāo)系下弱交流換流站的交流側(cè)的輸電參數(shù)，例如獲取弱交流換流站對應(yīng)的弱交流單元在其公共耦合點處的交流電壓(也可以采用在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量q軸上的分量表示)、弱交流換流站的交流側(cè)的電流(也可以采用在dq坐標(biāo)系的d軸上的分量q軸上的分量表示)等。

在上述實施例中，執(zhí)行步驟S700、計算多端柔性直流輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制參考值時，為了方便利用系統(tǒng)控制參考值來對多端柔性直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行控制，通常會先根據(jù)各模型計算在dq坐標(biāo)系下的系統(tǒng)控制參考值，然后將在dq坐標(biāo)系下的系統(tǒng)控制參考值轉(zhuǎn)換為在abc坐標(biāo)系下的系統(tǒng)控制參考值。具體地，請繼續(xù)參閱圖2，在本發(fā)明實施例提供多端柔性直流輸電控制方法中，步驟S700、計算多端柔性直流輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制參考值包括：

步驟S710、根據(jù)自適應(yīng)控制數(shù)學(xué)模型、零動態(tài)數(shù)學(xué)模型、無源輸出函數(shù)模型、狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型以及系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型，計算在dq坐標(biāo)系下的系統(tǒng)控制參考值；

步驟S720、對在dq坐標(biāo)系下的系統(tǒng)控制參考值進(jìn)行派克逆變換(Park逆變換)，獲取在abc坐標(biāo)系下的系統(tǒng)控制參考值。

舉例來說，在本發(fā)明實施例中，根據(jù)自適應(yīng)控制數(shù)學(xué)模型、零動態(tài)數(shù)學(xué)模型、無源輸出函數(shù)模型、狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型以及系統(tǒng)控制數(shù)學(xué)模型，計算獲得的在dq坐標(biāo)系下的系統(tǒng)控制參考值包括強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的交流電壓(可以采用交流電壓直流分量交流電壓直流分量表示)、弱交流換流站的交流側(cè)的交流電壓(可以采用交流電壓直流分量交流電壓直流分量表示)；然后對強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的交流電壓和弱交流換流站的交流側(cè)的交流電壓分別進(jìn)行派克逆變換(Park逆變換)，獲得在abc坐標(biāo)系下的系統(tǒng)控制參考值，包括強(qiáng)交流換流站的交流側(cè)的交流電壓(可以采用交流電壓直流分量交流電壓直流分量交流電壓直流分量表示)、弱交流換流站的交流側(cè)的交流電壓(可以采用交流電壓直流分量交流電壓直流分量交流電壓直流分量表示)。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法，下面舉例進(jìn)行詳細(xì)說明。

請參閱圖7，多端柔性直流輸電系統(tǒng)包括兩個強(qiáng)交流單元1(圖中分別用SAC₁和SAC₂表示)、兩個弱交流單元2(圖中分別用WAC₁和WAC₂表示)、兩個強(qiáng)交流換流站4、兩個弱交流換流站5、直流輸電網(wǎng)絡(luò)3。圖6中，表示連接第一個強(qiáng)交流單元1(SAC₁)的強(qiáng)交流換流站4的直流側(cè)的直流電壓，表示連接第二個強(qiáng)交流單元1(SAC₂)的強(qiáng)交流換流站4的直流側(cè)的直流電壓，表示連接第一個弱交流單元2(WAC₁)的弱交流換流站5的直流側(cè)的直流電壓，表示連接第二個弱交流單元2(WAC₂)的弱交流換流站5的直流側(cè)的直流電壓。其中，連接第一個強(qiáng)交流單元1(SAC₁)的強(qiáng)交流換流站4處于直流電壓-無功功率控制模式，設(shè)定直流電壓參考值滿足＝150V，無功功率參考值滿足連接第二個強(qiáng)交流單元1(SAC₂)的強(qiáng)交流換流站4處于有功功率-無功功率控制模式，設(shè)定有功功率參考值滿足下，無功功率參考值滿足連接第一個弱交流單元2(WAC₁)的弱交流換流站5和連接第二個弱交流單元2(WAC₂)的弱交流換流站5均處于交流電壓控制模式，設(shè)定兩個弱交流換流站5的電壓幅值均滿足且相角為0。

結(jié)合公式(1)～(14)，能夠計算得出系統(tǒng)控制參考值為：在dq坐標(biāo)系下，連接第一個強(qiáng)交流單元1(SAC₁)的強(qiáng)交流換流站4的交流側(cè)的電流為：在dq坐標(biāo)系下，第一個弱交流單元2(WAC₁)在其公共耦合點的交流電壓為：在dq坐標(biāo)系下，第二個弱交流單元2(WAC₂)在其公共耦合點的交流電壓為：

請參閱圖8和圖9，將第一個弱交流單元2(WAC₁)的濾波器的損耗作為多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的變量，測試采用本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法控制多端柔性直流輸電系統(tǒng)時，多端柔性直流輸電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。圖8為第一個弱電流單元(WAC₁)的濾波器的損耗在不同時刻的變化圖，圖9中，線條(a)表示采用現(xiàn)有的多端柔性直流輸電控制方法控制多端柔性直流輸電系統(tǒng)時，圖7中第一個弱交流單元2(WAC₁)在其公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量線條(b)采用本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法控制多端柔性直流輸電系統(tǒng)時，圖7中第一個弱交流單元2(WAC₁)在其公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量由圖8和圖9可以看出，采用本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法控制多端柔性直流輸電系統(tǒng)時，圖7中第一個弱交流單元2(WAC₁)在其公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量可以保持在結(jié)合公式(1)～(14)計算獲得的在dq坐標(biāo)系下，第一個弱交流單元2(WAC₁)在其公共耦合點處的交流電壓，即圖7中第一個弱交流單元2(WAC₁)在其公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量保持在40.82V，也就是說采用本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法控制多端柔性直流輸電系統(tǒng)時，可以改善多端柔性直流輸電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，并確保系統(tǒng)的平衡點穩(wěn)定在預(yù)期期望值。

請參閱圖10和圖11，將第二個弱交流單元2(WAC₂)的濾波器的損耗作為多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的變量，測試采用本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法控制多端柔性直流輸電系統(tǒng)時，多端柔性直流輸電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。圖10為第二個弱電流單元(WAC₂)的濾波器的損耗在不同時刻的變化圖，圖11中，線條(c)表示采用現(xiàn)有的多端柔性直流輸電控制方法控制多端柔性直流輸電系統(tǒng)時，圖7中第二個弱交流單元2(WAC₂)在其公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量線條(d)采用本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法控制多端柔性直流輸電系統(tǒng)時，圖7中第二個弱交流單元2(WAC₂)在其公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量由圖10和圖11可以看出，采用本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法控制多端柔性直流輸電系統(tǒng)時，圖7中第二個弱交流單元2(WAC₂)在其公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量可以保持在結(jié)合公式(1)～(14)計算獲得的在dq坐標(biāo)系下，第二個弱交流單元2(WAC₂)在其公共耦合點處的交流電壓，即圖7中第二個弱交流單元2(WAC₂)在其公共耦合點的交流電壓在dq坐標(biāo)系的d軸上的直流分量保持在40.82V，也就是說采用本發(fā)明實施例提供的多端柔性直流輸電控制方法控制多端柔性直流輸電系統(tǒng)時，可以改善多端柔性直流輸電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，并確保系統(tǒng)的平衡點穩(wěn)定在預(yù)期期望值。

在上述實施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。