本發(fā)明涉及一種基于內(nèi)點(diǎn)法的多端直流輸電系統(tǒng)換流站控制方法，屬于電力電子控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有多端柔性直流輸電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，主要有兩類控制方法：一是采用主從控制(即由單個(gè)換流站控制直流網(wǎng)絡(luò)的直流電壓)，當(dāng)控制直流電壓的換流站故障退出運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行；二是采用下垂控制，由一個(gè)或多個(gè)換流站控制直流側(cè)電壓，可以防止單個(gè)換流站退出運(yùn)行導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，但是容易造成直流電壓偏移，系統(tǒng)的效率降低?，F(xiàn)有技術(shù)中引入集中控制器，求解多端柔性直流輸電系統(tǒng)的最優(yōu)潮流，然后設(shè)定各定直流電壓換流站的下垂系數(shù)來(lái)提高效率，但集中控制器故障時(shí)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有較大的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于內(nèi)點(diǎn)法的多端直流輸電系統(tǒng)換流站控制方法，在電網(wǎng)交流系統(tǒng)發(fā)生短時(shí)故障的情況下可減少直流電壓的波動(dòng)、降低交直流功率轉(zhuǎn)化的波動(dòng)，提高系統(tǒng)的魯棒性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于內(nèi)點(diǎn)法的多端直流輸電系統(tǒng)換流站控制方法，包括以下步驟：

1)建立單個(gè)定直流電壓換流站的離散狀態(tài)空間方程；

2)基于步驟1)建立的單個(gè)定直流電壓換流站離散狀態(tài)空間方程，建立具有2個(gè)定直流電壓換流站的mtdc并網(wǎng)系統(tǒng)的離散狀態(tài)空間方程；

3)建立具有2個(gè)定直流電壓換流站的海上風(fēng)電場(chǎng)mmc-mtdc并網(wǎng)系統(tǒng)中，電網(wǎng)側(cè)mmc直流電壓控制方式下的分布式子系統(tǒng)復(fù)合模型的離散狀態(tài)空間方程，并根據(jù)該離散狀態(tài)空間方程，利用線性系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器，狀態(tài)觀測(cè)器輸出狀態(tài)變量估計(jì)值；

4)對(duì)于任意定直流電壓換流站，從恒交流電壓換流站獲取注入直流系統(tǒng)的功率大小，組成注入功率序列，同時(shí)利用狀態(tài)觀測(cè)器輸出的狀態(tài)變量估計(jì)值，求得最優(yōu)控制序列；對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)側(cè)換流站，以直流系統(tǒng)整體損耗最小為目標(biāo)，采用內(nèi)點(diǎn)法求解最優(yōu)控制序列；將最優(yōu)控制序列作為控制變量輸入至直流電壓控制器中；

5)各恒交流電壓換流站、定直流電壓換流站采樣交流側(cè)三相電壓、電流，直流側(cè)電壓、電流，并通過(guò)低帶寬通信輸入到步驟3中建立的狀態(tài)觀測(cè)器重構(gòu)系統(tǒng)狀態(tài)，控制律為狀態(tài)反饋增益矩陣g'，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)第k時(shí)刻的控制變量的修正；

6)每隔采樣間隔ts重復(fù)步驟3)。

前述的步驟1)建立單個(gè)定直流電壓換流站的離散狀態(tài)空間方程具體過(guò)程如下：

1-1)對(duì)于單個(gè)定直流電壓換流站，直流電壓采取外直流電壓閉環(huán)pi控制，傳遞函數(shù)由外直流電壓閉環(huán)pi調(diào)節(jié)器和內(nèi)電流環(huán)控制組成，傳遞函數(shù)g1v(s)為：

其中，gc(s)為d軸電流的傳遞函數(shù)，kpc、kic分別為內(nèi)電流環(huán)pi控制器比例、積分系數(shù)，kpv和kiv為直流電壓控制器比例、積分系數(shù)，l'為定直流電壓換流站出口濾波器及變壓器總電抗；

因此，單個(gè)定直流電壓換流站有如下狀態(tài)空間方程表達(dá)式：

其中，x1，x2，x3為狀態(tài)變量，x3＝isd，e＝vdc_ref-vdc，r'為定直流電壓換流站出口濾波器及變壓器總電阻，isd是內(nèi)電流環(huán)d軸分量，vdc_ref為下垂特性，vdc為定直流電壓換流站直流側(cè)電壓；

1-2)對(duì)于mmc直流電壓控制系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)情況下vdc＝vdc_ref，構(gòu)造如下vdc的線性微分方程：

其中，idc是直流側(cè)電流，us為交流網(wǎng)絡(luò)電壓幅值，ceq為定直流電壓換流站橋臂等效電容，

令3us/2ceqvdc_ref＝kisd，同時(shí)取x4＝vdc，u＝vdc_ref，得到mmc直流電壓控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程：

其中，x＝[x1x2x3x4]^t為狀態(tài)變量；

1-3)對(duì)直流電壓控制的換流站存在運(yùn)行特性：

idc＝kdr(vdc_ref-v0)(5)

其中，kdr為定直流電壓換流站直流電壓-直流電流下垂系數(shù)，v0是電壓下垂控制的基準(zhǔn)值；

在此基礎(chǔ)上，基于直流電壓控制的mmc直流電壓控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程為：

1-4)令w＝v0，得打計(jì)及直流電壓-直流電流下垂的單個(gè)定直流電壓換流站的離散狀態(tài)空間方程：

其中，x(1),x(2)…x(k)…x(n)為x的離散序列，x(k)為k時(shí)刻定直流電壓換流站狀態(tài)變量，u(1),u(2)…u(k)…u(n)為u的離散序列，u(k)＝vdc_ref，w(1),w(2)…w(k)…w(n)為w的離散序列，y(1),y(2)…y(k)…y(n)為y的離散序列，y(k)為k時(shí)刻定直流電壓換流站直流側(cè)電壓，n為采樣點(diǎn)數(shù)，u(k)為控制變量，w(k)為可測(cè)量量，ts為采樣周期，

cv＝[0001]。

前述的步驟2)中具有2個(gè)定直流電壓換流站的mtdc并網(wǎng)系統(tǒng)的離散狀態(tài)空間方程為：

其中，xi(k)為第i個(gè)定直流電壓換流站狀態(tài)變量，ui(k)為第i個(gè)定直流電壓換流站k時(shí)刻控制變量，wi(k)為第i個(gè)定直流電壓換流站k時(shí)刻可測(cè)量量，yi(k)為第i個(gè)定直流電壓換流站k時(shí)刻定直流電壓換流站直流側(cè)電壓，

ci＝[0001]，

ceq，i為第i個(gè)定直流電壓換流站橋臂等效電容，ng表示定直流電壓換流站的個(gè)數(shù)，

ts為采樣周期，kpv，i為第i個(gè)定直流電壓換流站直流電壓控制器的比例系數(shù)，kiv，i為第i個(gè)定直流電壓換流站直流電壓控制器的積分系數(shù)，kpc，i為第i個(gè)定直流電壓換流站內(nèi)電流環(huán)pi控制器比例系數(shù)，kic，i為第i個(gè)定直流電壓換流站內(nèi)電流環(huán)pi控制器積分系數(shù)，us為交流網(wǎng)絡(luò)電壓幅值，ri為第i個(gè)定直流電壓換流站出口濾波器及變壓器總電阻，li為第i個(gè)定直流電壓換流站出口濾波器及變壓器總電抗，kisd，i為與第i個(gè)定直流電壓換流站主電路相關(guān)的參數(shù)。

前述的步驟3)的分布式子系統(tǒng)復(fù)合模型的離散狀態(tài)空間方程為：

其中，

g1，g2分別為2個(gè)定直流電壓換流站的導(dǎo)納矩陣，ew1,ew2分別為2個(gè)恒交流電壓換流站的直流電壓序列。

前述的對(duì)于任意定直流電壓換流站，最優(yōu)控制序列為：

eg(k+1)＝[eg1(k+1),eg2(k+1)]^t

其中，eg1,eg2分別為2個(gè)定直流電壓換流站的直流電壓序列。

前述的對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)側(cè)換流站，最優(yōu)控制序列求解過(guò)程為：

利用內(nèi)點(diǎn)法求解以下非線性優(yōu)化問題：

minj＝e^t(k+1)ge(k+1)

其中，j表示系統(tǒng)整體損耗，e(k+1)為風(fēng)場(chǎng)、電網(wǎng)兩端換流站直流母線節(jié)點(diǎn)電壓向量的離散量，i(k+1)為風(fēng)場(chǎng)、電網(wǎng)兩端換流站直流母線節(jié)點(diǎn)電流向量的離散量，iw＝[iw1,iw2]^t，iw1,iw2分別為2個(gè)恒交流電壓換流站的直流電流序列，g為導(dǎo)納矩陣，為狀態(tài)變量估計(jì)值，ei和ii分別為第i個(gè)換流站的電壓和電流，emin，i和emax，i為第i個(gè)換流站的電壓的最小值和最大值，imin，i和imax，i為第i個(gè)換流站的電流的最小值和最大值，eg(k+1)＝[eg1(k+1),eg2(k+1)]^t，

求得最優(yōu)控制序列eg1(k+1)，eg2(k+1)。

前述的采樣間隔為1ms。

與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)、本發(fā)明充分降低了多端直流系統(tǒng)的功率損耗；

(2)、本發(fā)明在電網(wǎng)交流系統(tǒng)發(fā)生短時(shí)故障的情況下可減少直流電壓的波動(dòng)、降低交直流功率轉(zhuǎn)化的波動(dòng)，提高系統(tǒng)的魯棒性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明定直流電壓換流站的控制方法流程圖；

圖2為外直流電壓閉環(huán)pi控制系統(tǒng)框圖；

圖3為實(shí)施例中海上風(fēng)電多端直流并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明狀態(tài)觀測(cè)器結(jié)構(gòu)圖；

圖5為風(fēng)電場(chǎng)有功輸出波形圖；圖5(a)為風(fēng)電場(chǎng)1的有功輸出，圖5(b)為風(fēng)電場(chǎng)2的有功輸出；

圖6為實(shí)施例中風(fēng)電場(chǎng)側(cè)換流站的直流電壓仿真波形圖；圖6(a)為換流站1直流電壓仿真波形圖，圖6(b)為換流站2直流電壓仿真波形圖；

圖7為實(shí)施例中電網(wǎng)側(cè)換流站的直流電壓仿真波形圖；圖7(a)為換流站3直流側(cè)電壓仿真波形圖，圖7(b)為換流站4直流側(cè)電壓仿真波形圖；

圖8為實(shí)施例中多端直流系統(tǒng)功率損耗仿真波形圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明的基于內(nèi)點(diǎn)法的多端直流輸電系統(tǒng)換流站控制方法，主要在于定功率(恒定交流電壓)換流站采用傳統(tǒng)的雙閉環(huán)(恒定交流電壓)控制結(jié)構(gòu)，而對(duì)任意定直流電壓換流站的控制方法如圖1所示，包括以下步驟：

步驟1：首先對(duì)于單個(gè)定直流電壓換流站建立狀態(tài)空間方程，直流電壓控制采取外直流電壓閉環(huán)pi控制策略，控制系統(tǒng)如圖2所示。

圖2中所示，傳遞函數(shù)g1v(s)由外直流電壓閉環(huán)pi調(diào)節(jié)器和內(nèi)電流環(huán)控制組成，傳遞函數(shù)g1v(s)為：

其中，gc(s)為d軸電流的傳遞函數(shù)，kpc、kic分別為內(nèi)電流環(huán)pi控制器比例、積分系數(shù)，kpv和kiv為直流電壓控制器比例、積分系數(shù)，l'為定直流電壓換流站出口濾波器及變壓器總電抗。

因此，有如下狀態(tài)空間方程表達(dá)式：

其中，x1，x2，x3為狀態(tài)變量，x3＝isd，e＝vdc_ref-vdc，r'為定直流電壓換流站出口濾波器及變壓器總電阻，l'為定直流電壓換流站出口濾波器及變壓器總電抗，isd是內(nèi)電流環(huán)d軸分量，vdc_ref為下垂特性。

對(duì)于mmc直流電壓控制系統(tǒng)，考慮到e＝vdc_ref-vdc，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)情況下vdc＝vdc_ref，可近似構(gòu)造如下vdc的線性微分方程：

其中，idc是直流側(cè)電流，vdc為換流站直流側(cè)電壓，us為交流網(wǎng)絡(luò)電壓幅值，可認(rèn)為是常數(shù)，ceq為定直流電壓換流站橋臂等效電容。

令3us/2ceqvdc_ref＝kisd，同時(shí)取x4＝vdc，u＝vdc_ref，可得mmc直流電壓控制系統(tǒng)狀態(tài)方程：

其中，x＝[x1x2x3x4]^t為狀態(tài)變量。

對(duì)于多端柔性直流輸電系統(tǒng)而言，忽略輸電線路的小時(shí)間常數(shù)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是可行的，同時(shí)各換流站單元直流電壓和電流間存在相互關(guān)系，為此有較多學(xué)者研究了下垂特性，其穩(wěn)態(tài)時(shí)電流和電壓的存在關(guān)系：

其中，是直流電流-直流電壓下垂系數(shù)，v0是電壓下垂控制的基準(zhǔn)值。

倘若對(duì)直流電壓控制的換流站運(yùn)行特性：

idc＝kdr(vdc_ref-v0)(5)

其中，kdr為定直流電壓換流站直流電壓-直流電流下垂系數(shù)。

因此此處將基于直流電壓控制的mmc系統(tǒng)狀態(tài)方程改寫為：

令w＝v0，取較小離散時(shí)間間隔時(shí)ts，可得計(jì)及直流電壓-直流電流下垂的單個(gè)定直流電壓換流站離散狀態(tài)空間方程：

其中，x(1),x(2)…x(k)…x(n)為x的離散序列，x(k)為k時(shí)刻定直流電壓換流站狀態(tài)變量，u(1),u(2)…u(k)…u(n)為u的離散序列，u(k)＝vdc_ref，w(1),w(2)…w(k)…w(n)為w的離散序列，y(1),y(2)…y(k)…y(n)為y的離散序列，y(k)為k時(shí)刻定直流電壓換流站直流側(cè)電壓，n為采樣點(diǎn)數(shù)，u(k)為控制變量，w(k)為可測(cè)量量，ts為采樣周期，

cv＝[0001]。

步驟2：基于步驟1中建立的單個(gè)定直流電壓換流站離散狀態(tài)空間方程，建立具有2個(gè)定直流電壓換流站(換流站3、4)的mtdc并網(wǎng)系統(tǒng)的離散狀態(tài)空間方程，如圖3所示，海上風(fēng)電四端直流并網(wǎng)系統(tǒng)，為了仿真測(cè)試模型的簡(jiǎn)便和計(jì)算量簡(jiǎn)化，圖中所示的每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的外特性由連接于海上風(fēng)電場(chǎng)交流母線的單個(gè)風(fēng)電機(jī)組的仿真模型擬合，經(jīng)換流變壓器連接于vsc換流站，進(jìn)而作為海底多端直流輸電網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)場(chǎng)側(cè)節(jié)點(diǎn)；同時(shí)，對(duì)于海底電纜的布線形式，兩個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)分別經(jīng)兩條海底電纜輸送功率，同時(shí)以直流母線輸送至陸上交流電網(wǎng)側(cè)的直流母線，分別以兩條電纜與陸上交流電網(wǎng)的vsc連接，落點(diǎn)于交流電網(wǎng)ac1和ac2。對(duì)定直流電壓換流站(圖3中的換流站3、4)建立離散狀態(tài)空間方程，

其中，ai、bw，i、bu，i、ci為與換流站硬件參數(shù)以及控制參數(shù)相關(guān)的矩陣，xi(k)為定直流電壓換流站狀態(tài)變量，ui(k)為k時(shí)刻控制變量，wi(k)為k時(shí)刻可測(cè)量量，yi(k)為k時(shí)刻定直流電壓換流站直流側(cè)電壓，i表示第i個(gè)定直流電壓換流站，

ceq,i為第i個(gè)定直流電壓換流站橋臂等效電容，ng表示定直流電壓換流站的個(gè)數(shù)，ts為采樣周期，kpv,i為第i個(gè)定直流電壓換流站直流電壓控制器的比例系數(shù)，kiv,i為第i個(gè)定直流電壓換流站直流電壓控制器的積分系數(shù)，kpc,i為第i個(gè)定直流電壓換流站內(nèi)電流環(huán)pi控制器比例系數(shù)，kic,i為第i個(gè)定直流電壓換流站內(nèi)電流環(huán)pi控制器積分系數(shù)，us為交流網(wǎng)絡(luò)電壓幅值，可認(rèn)為是常數(shù)，ri為第i個(gè)定直流電壓換流站出口濾波器及變壓器總電阻，li為第i個(gè)定直流電壓換流站出口濾波器及變壓器總電抗，kisd,i為與第i個(gè)定直流電壓換流站主電路相關(guān)的參數(shù)，本實(shí)施例中有2個(gè)定直流電壓換流站，故ng＝2。

步驟3：對(duì)于具有2個(gè)電網(wǎng)側(cè)mmc換流站的海上風(fēng)電場(chǎng)mmc-mtdc并網(wǎng)系統(tǒng)，包括風(fēng)場(chǎng)電網(wǎng)兩端換流站直流母線節(jié)點(diǎn)電流i＝[iw1,iw2,ig1,ig2]^t和電壓向量e＝[ew1,ew2,eg1,eg2]^t，根據(jù)式i＝ge，g為導(dǎo)納矩陣，可得到計(jì)及mtdc相互作用的分布式子系統(tǒng)復(fù)合模型為：

其中，g＝[g1g2]，另有，e＝[ew1,ew2,c1x1(k),c2x2(k)]^t，

iw1,iw2分別為恒交流電壓換流站1的直流電流序列和恒交流電壓換流站2的直流電流序列，ig1,ig2分別為定直流電壓換流站3的直流電流序列和定直流電壓換流站4的直流電流序列，ew1,ew2分別為恒交流電壓換流站1和恒交流電壓換流站2的直流電壓序列，eg1,eg2分別為定直流電壓換流站3的直流電壓序列和定直流電壓換流站4的直流電壓序列，g1，g2分別為定直流電壓換流站3和定直流電壓換流站4的導(dǎo)納矩陣。

從而進(jìn)一步可得該系統(tǒng)模型離散狀態(tài)方程為：

進(jìn)一步整理可得：

從而有海上風(fēng)電場(chǎng)mmc-mtdc并網(wǎng)系統(tǒng)中電網(wǎng)側(cè)mmc直流電壓控制方式下的分布式子系統(tǒng)復(fù)合模型的離散系統(tǒng)方程為：

其中，

根據(jù)以上建立的離散狀態(tài)空間方程，利用線性系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器，狀態(tài)觀測(cè)器輸出狀態(tài)變量估計(jì)值系統(tǒng)狀態(tài)觀測(cè)器如圖4所示。

同樣為了減小觀測(cè)器計(jì)算量，特定狀態(tài)觀測(cè)器偏差反饋增益矩陣g'的設(shè)定在系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)us＝1pu時(shí)。針對(duì)系統(tǒng)方程式，其狀態(tài)完全能觀測(cè)系統(tǒng)(證明略)，但顯然不為能觀測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)型，為此需進(jìn)一步推導(dǎo)和計(jì)算狀態(tài)觀測(cè)器偏差反饋增益矩陣g'＝[g1g2g3g4]?！苚(a'＝a-g'c,b,c)閉環(huán)狀態(tài)觀測(cè)器的特征多項(xiàng)式：

fo(s)＝det[si-a']

＝s⁴+(a1+g4+1)s³+[a1+a2+a1g4+kisd(b1+g3)]s²

+[a2+a2g4+kisd(b2+g2)]s+kisd(b3+g1)

根據(jù)原系統(tǒng)矩陣a的特征值，選取相應(yīng)合適的閉環(huán)狀態(tài)觀測(cè)器的期望特征值求取對(duì)應(yīng)的期望特征多項(xiàng)式：

從而有觀測(cè)其偏差反饋增益矩陣為：

省略具體計(jì)算過(guò)程，再此只給出計(jì)算結(jié)果：

g'＝[12472.41967.92311.2814.492]^t。

步驟4：對(duì)于任意定直流電壓換流站(換流站3、4)，從恒交流電壓換流站(換流站1、2)獲取注入直流系統(tǒng)的功率大小，組成注入功率序列pw＝[pw1,pw2]^t，同時(shí)利用狀態(tài)觀測(cè)器獲得系統(tǒng)狀態(tài)變量估計(jì)值上文提及短期預(yù)測(cè)控制序列對(duì)系統(tǒng)的模型誤差不敏感，對(duì)考慮的子系統(tǒng)i之外的控制量，即中均采用測(cè)量傳輸值。因此，由采樣時(shí)刻k所對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)初始值(分布式子系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)觀測(cè)器輸出采樣值)、子系統(tǒng)初始控制向量根據(jù)分布式子系統(tǒng)復(fù)合模型的離散系統(tǒng)方程式，可得單步模型預(yù)測(cè)值為：

從而eg＝[eg1,eg2]^t為：

然而對(duì)于風(fēng)場(chǎng)側(cè)直流電壓則在如下優(yōu)化過(guò)程中進(jìn)行計(jì)算。

步驟5：考慮到風(fēng)電場(chǎng)側(cè)節(jié)點(diǎn)功率注入、電網(wǎng)側(cè)換流站節(jié)點(diǎn)功率流出，因此mtdc穩(wěn)態(tài)情況下輸電線路網(wǎng)絡(luò)損耗為：

相應(yīng)的mtdc系統(tǒng)約束主要包括：

·網(wǎng)絡(luò)約束：i＝ge；

●風(fēng)場(chǎng)側(cè)有功功率約束：pwi＝ewiiwi，i＝1,2；

●電流、電壓幅值約束：emin,i≤ei≤emax,i，imin,i≤ii≤imax,i，i＝1,2,3,4；

以直流系統(tǒng)整體損耗最小為目標(biāo)，利用內(nèi)點(diǎn)法求解以下非線性優(yōu)化問題：

minj＝e^t(k+1)ge(k+1)

其中，j表示系統(tǒng)整體損耗，iw為恒交流電壓換流站的直流電流序列，iw＝[iw1,iw2]^t，g為直流網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納矩陣，為已知量，ei和ii分別為第i個(gè)換流站(包括恒交流電壓換流站和定直流電壓換流站)的電壓和電流，emin,i和emax,i為第i個(gè)換流站的電壓的最小值和最大值，imin,i和imax,i為第i個(gè)換流站的電流的最小值和最大值。

求得最優(yōu)控制序列eg1(k+1)，eg2(k+1)作為定直流電壓換流站3和4的控制量輸入至直流電壓控制器中。

步驟6：各恒交流電壓換流站、定直流電壓換流站采樣交流側(cè)三相電壓、電流，直流側(cè)電壓、電流，并通過(guò)低帶寬通信輸入到步驟3中建立的狀態(tài)觀測(cè)器：

重構(gòu)系統(tǒng)狀態(tài)，控制律為狀態(tài)反饋增益矩陣g'，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)第k時(shí)刻的控制變量的修正。

步驟7：每隔采樣間隔ts重復(fù)步驟3，實(shí)施例中ts取1ms。

實(shí)施例

由圖5～7可以看出，相比于傳統(tǒng)下垂控制，本發(fā)明的方法能使直流電壓抬高，有效降低多端直流系統(tǒng)的功率損耗。

風(fēng)電場(chǎng)1和風(fēng)電場(chǎng)2的有功輸出曲線如圖5(a)和(b)所示，風(fēng)電場(chǎng)1在5s時(shí)出力由200mw降至120mw，在15s時(shí)恢復(fù)至200mw，風(fēng)電場(chǎng)2的出力在5s降至160mw。

風(fēng)電場(chǎng)側(cè)vsc直流電壓曲線如圖6(a)和(b)所示，0～5s、5～15s內(nèi)穩(wěn)態(tài)值，風(fēng)電場(chǎng)2的vsc直流電壓保持在1.05pu左右(圖6(b))，15～30s內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)1的vsc直流電壓穩(wěn)態(tài)值保持在1.05pu左右(圖6(a))，符合上述mtdc潮流特性分析和控制策略實(shí)施。

同時(shí)電網(wǎng)側(cè)兩座vsc直流電壓亦有所提高，如圖7(a)和(b)所示，直流電壓相比較于傳統(tǒng)的下垂控制，其穩(wěn)定性有顯著提高。

海上風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)到電網(wǎng)間有功功率損有所降低，如圖8所示，其趨勢(shì)為風(fēng)場(chǎng)側(cè)出力越低，上述差額越為明顯。

由此可以得出結(jié)論：海上風(fēng)電場(chǎng)非滿額功率輸出時(shí)，兩風(fēng)場(chǎng)側(cè)vsc直流母線電壓至少一個(gè)達(dá)到最高允許電壓值，本發(fā)明方法達(dá)到所述mtdc傳輸功率損耗最小的必要條件，充分降低了海上風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)到電網(wǎng)間的有功功率損耗；提高了海上風(fēng)場(chǎng)側(cè)和陸上電網(wǎng)側(cè)直流輸電線路母線電壓的穩(wěn)態(tài)特性，減小了直流電壓穩(wěn)態(tài)波動(dòng)幅值，縮短了輸送功率變化下直流電壓過(guò)渡過(guò)程，提高并網(wǎng)系統(tǒng)效率的同時(shí)利于整個(gè)電網(wǎng)功率平衡和電壓穩(wěn)定。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。