一种具备交流连接线控制的柔直背靠背系统、方法、设备及介质与流程

1.本发明属于柔性直流输电系统技术领域，具体涉及一种具备交流连接线控制的柔直背靠背系统、方法、设备及介质。


背景技术：

2.柔性直流输电系统采用电压源型换流器，可以独立、快速控制系统的有功功率和无功功率，从而提高系统的稳定性，抑制系统频率和电压的波动，提高交流系统的稳态性能。随着柔性直流输电技术的发展，柔性直流输电系统越来越多的被用于新能源并网、城市供电、海岛孤岛供电、电网互联等场合。
3.当应用于区域电网互联场合时，多采用背靠背的拓扑形式。柔直背靠背工作于hvdc运行模式，即有功功率传输模式时，输送功率侧采用定直流电压控制方式，接收功率侧采用独立单元(单极)控制模式或双单元(双极)协调功率控制模式。
4.部分新建柔直背靠背工程具备交流连接线模拟功能，稳态运行时在不超出柔性直流输送能力的前提下，其功率指令值自动跟踪双侧并网点的交流电压幅值和相位，并模拟双侧并网点之间给定的虚拟电抗值。具备交流连接线模拟功能的柔直背靠背工程，在测量系统的接线上较常规工程有所不同，目前缺少这方面的研究。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种具备交流连接线控制的柔直背靠背系统、方法、设备及介质。
6.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种具备交流连接线控制的柔直背靠背系统，该柔直背靠背系统为双单元，每个单元分为东西两侧，每侧由控制主机pcp装置完成电压或功率控制功能；
8.pcp装置为双冗余配置，分为a套和b套，正常运行时，一套pcp装置处于值班状态，为当前有效系统，另一套pcp装置处于备用状态，为当前热备用系统；
9.pcp装置有配套的io装置，用于实现交流母线电压采集功能。
10.进一步的，pcp装置除接收自身配套的io装置测量的本侧母线电压数据外，还接收本单元另一侧同一套的io装置测量的对侧母线电压数据。
11.进一步的，根据潮流方向和运行单元数量，柔直背靠背系统包括6种运行方式，具体为：
12.方式一，潮流方向为西至东，运行单元为第一单元；
13.方式二，潮流方向为西至东，运行单元为第二单元；
14.方式三，潮流方向为西至东，运行单元为双单元；
15.方式四，潮流方向为东至西，运行单元为第一单元；
16.方式五，潮流方向为东至西，运行单元为第二单元；
17.方式六，潮流方向为东至西，运行单元为双单元。
18.进一步的，柔直背靠背系统按运行方式一、方式二以及方式三运行时，交流连接线控制具体为单元西侧控制直流电压，单元东侧控制功率；
19.柔直背靠背系统按运行方式四、方式五以及方式六运行时，交流连接线控制具体为单元东侧控制直流电压，单元西侧控制功率。
20.本发明还提供一种柔直背靠背系统交流连接线控制方法，方法基于本发明提供的柔直背靠背系统，包括以下步骤：
21.s1、在控制功率的一侧投入交流连接线控制功能；
22.s2、根据调度指令确定模拟阻抗值的大小，并通过控制后台将虚拟阻抗值整定到处于交流连接线控制状态pcp装置中；
23.s3、测量装置同步采集两侧交流系统电压；
24.s4、计算需传输的有功功率值，传输功率；
25.s5、根据两侧交流系统电压的变化实时计算调整柔直背靠背系统有功功率值，实现交流连接线控制。
26.进一步的，步骤s2中，对于单个单元运行的情况，将虚拟阻抗值整定到控制功率侧的a套及b套pcp装置中；
27.对于双单元运行的情况，将虚拟阻抗值整定到两个单元控制功率侧的a套及b套pcp装置中。
28.进一步的，步骤s3中，对于单个单元运行的情况，采集该单元控功率侧值班pcp装置接收的由其配套io装置测量的u1和θ1以及本单元另一侧同一套的io装置测量的u2和θ2；
29.对于双单元运行的情况，若第一单元先处于运行状态，第二单元后处于运行状态，采集第一单元控功率侧值班pcp装置接收的由其配套io装置测量的u1和θ1以及第一单元另一侧同一套的io装置测量的u2和θ2；
30.若第二单元先处于运行状态，第一单元后处于运行状态，采集第二单元控功率侧值班pcp装置接收的由其配套io装置测量的u1和θ1以及第二单元另一侧同一套的io装置测量的u2和θ2。
31.进一步的，步骤s4中，对于控制功率侧为东侧的运行方式，需传输有功功率值的计算公式为：
[0032][0033]
对于控制功率侧为西侧的运行方式，需传输有功功率值的计算公式为：
[0034][0035]
对于单个单元运行的情况，功率由运行单元全部传输，对于双单元运行的情况，功率由两个单元平均分配，各传输计算功率值的一半。
[0036]
本发明还提供一种计算机设备，包括存储器以及处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现本发明提供的方法。
[0037]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，当计算机程序被处
理器执行时，实现本发明提供的方法。
[0038]
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0039]
1、本发明针对现有技术中没有交流连接线控制实现方法的问题，提供了具备交流连接线控制的柔直背靠背系统、方法、设备及介质，可以实现交流连接线控制功能；本发明直采对侧电压数据，相比较通过主机互传等方式延时小、精度高；并且，主机和配套io都采用双套冗余配置，可靠性高。
附图说明
[0040]
图1是本发明系统的结构示意图；
[0041]
图2是本发明方法的流程图。
具体实施方式
[0042]
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0043]
实施例
[0044]
如图1所示，本发明，一种具备交流连接线控制的柔直背靠背系统，该柔直背靠背系统为双单元，每个单元分为东西两侧，每侧由控制主机pcp装置完成电压或功率控制功能；
[0045]
pcp装置为双冗余配置，分为a套和b套，正常运行时，一套pcp装置处于值班状态，为当前有效系统，另一套pcp装置处于备用状态，为当前热备用系统；
[0046]
pcp装置有配套的io装置，用于实现交流母线电压采集功能；pcp装置除接收自身配套的io装置测量的本侧母线电压数据外，还接收本单元另一侧同一套的io装置测量的对侧母线电压数据。
[0047]
在本实施例中，如图1所示，pcp装置和io装置的名称中，第一个数字表示侧，1表示东侧，2表示西侧；第二个数字表示单元；字母a、b表示a套和b套，如pcp11a表示单元1东侧的a套pcp装置。
[0048]
根据潮流方向和运行单元数量，柔直背靠背系统包括6种运行方式，具体如下表1所示。
[0049] 潮流方向控制方式运行单元方式1西—》东西侧控直流电压，东侧控功率单元1方式2西—》东西侧控直流电压，东侧控功率单元2方式3西—》东西侧控直流电压，东侧控功率单元1、单元2方式4东—》西西侧控功率，东侧控直流电压单元1方式5东—》西西侧控功率，东侧控直流电压单元2方式6东—》西西侧控功率，东侧控直流电压单元1、单元2
[0050]
表1
[0051]
在另一个本实施例中，提供了一种柔直背靠背系统交流连接线控制方法，方法基于上述实施例所述柔直背靠背系统，本实施例以表1中的方式1和方式6为例；如图2所示，包括以下步骤：
[0052]
s1、在控制功率的一侧投入交流连接线控制功能；当按照方式1运行时，在控功率侧，即东侧投入交流连接线控制功能；当按照方式6运行时，在控功率侧，即西侧投入交流连接线控制功能。
[0053]
s2、根据调度指令确定模拟阻抗值的大小，并通过控制后台将虚拟阻抗值整定到处于交流连接线控制状态pcp装置中；
[0054]
对于方式1，将x整定到pcp11a和pcp11b中；对于方式6，将x整定到pcp21a、pcp21b、pcp22a、pcp22b中。
[0055]
s3、测量装置同步采集两侧交流系统电压；对于方式1，若pcp11a为值班系统，pcp11b为备用系统，则采用pcp11a接收的由io11a测量的u1、θ1和io21a测量的u2、θ2；
[0056]
对于方式6，若单元1先处于运行状态，单元2后处于运行状态，且pcp21a为值班系统，pcp21b为备用系统，则采用pcp21a接收的由io11a测量的u1、θ1和io21a测量的u2、θ2，若单元2先处于运行状态，单元1后处于运行状态，且pcp22a为值班系统，pcp22b为备用系统，则采用pcp22a接收的由io12a测量的u1、θ1和io22a测量的u2、θ2。
[0057]
s4、计算需传输的有功功率值，传输功率；
[0058]
对于方式1，由公式计算得到需要传输的有功功率值，该功率由单元1全部传输；
[0059]
对于方式6，由公式计算得到需要传输的有功功率值，单元1和单元2平均分配，各传输计算功率值的一半。
[0060]
s5、根据两侧交流系统电压的变化实时计算调整柔直背靠背系统有功功率值，实现交流连接线控制。
[0061]
在另一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器以及处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述实施例方法。
[0062]
在另一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，实现上述实施例方法。
[0063]
还需要说明的是，在本说明书中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0064]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。