(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211336145.X (22)申请日 2022.10.28 (71)申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号J1栋3、 4、 5楼及J3 栋3楼 (72)发明人 蔡希鹏　郭铸　黄伟煌　李岩　 赵晓斌　李桂源　蔡东晓　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 孔祥玥 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/18(2006.01) H02J 3/24(2006.01) H02J 3/36(2006.01) (54)发明名称 一种水电接入下的柔直系统孤岛运行控制 方法和装置 (57)摘要 本发明公开了一种水电接入下的柔直系统 孤岛运行控制方法和装置， 应用于柔直系统内的 送端换流站， 送端换流站包括换流器， 包括： 实时 获取无功功率实测值和有功功率实测值； 将无功 功率实测值、 预设的无功功率参考值和预设的电 压基准值输入 预设电压控制模型， 得到目标电压 参考值； 将有功功率实测值、 预设的有功功率参 考值和预设的频率基准值输入预设角频率控制 模型， 得到目标角频率参考值； 通过换流器将送 端换流站内的交流电压幅值调整至目标电压参 考值， 将交流电压角频率调整至目标角频率参考 值， 实现了将柔直模拟为同步发电机特性， 通过 电压和角频率的协调， 参与发电机功率调整过 程， 有利于抑制发电机功率波动过程， 降低功率 波动的持续时间。 权利要求书3页 说明书11页 附图3页 CN 115483712 A 2022.12.16 CN 115483712 A 1.一种水电接入下的柔直系统孤岛运行控制方法， 其特征在于， 应用于柔直系统内的 送端换流站， 所述送端换流站包括换流器， 所述方法包括： 实时获取 无功功率实测值和有功 功率实测值； 将所述无功功率实测值、 预设的无功功率参考值和预设的电压基准值输入预设电压控 制模型， 得到目标电压参 考值； 将所述有功功率实测值、 预设的有功功率参考值和预设的频率基准值输入预设角频率 控制模型， 得到目标角频率 参考值； 通过所述换流器将所述送端换流站内的交流电压幅值调整至目标电压参考值， 将所述 送端换流站内的交流电压角频率调整至目标角频率 参考值。 2.根据权利要求1所述的水电接入下的柔直系统孤岛运行控制方法， 其特征在于， 所述 电压控制模型包括无功下垂控制环节， 所述无功下垂控制环节包括下垂系 数环节， 所述将 所述无功功率实测值、 预设的无功功率参考值和预设的电压基准值输入预设电压控制模 型， 得到目标电压参 考值的步骤， 包括： 计算所述无功 功率实测值与预设的无功 功率参考值之间的无功 功率差值； 将所述无功 功率差值输入所述下垂系数环 节， 输出对应的目标 下垂值； 计算所述目标 下垂值与预设的电压基准 值之间的和值， 得到对应的目标电压参 考值。 3.根据权利要求1所述的水电接入下的柔直系统孤岛运行控制方法， 其特征在于， 所述 角频率控制模型包括构网型控制环节， 所述构网型控制环节包括惯量与阻尼环节， 所述将 所述有功功 率实测值、 预设的有功功率参考值和预设的频率基准值输入预设角频率控制模 型， 得到目标角频率 参考值的步骤， 包括： 计算所述有功 功率实测值与预设的有功 功率参考值之间的有功 功率差值； 将所述有功 功率差值输入惯量与阻尼环 节， 输出对应的目标表征值； 计算所述目标表征值与预设的频率基准值之间的和值， 得到对应的目标角频率参考 值。 4.根据权利要求3所述的水电接入下的柔直系统孤岛运行控制方法， 其特征在于， 所述 角频率控制模型还包括一次调 频环节， 所述一次调 频环节包括比例系 数环节， 所述一次调 频环节具体为： 实时获取 频率实测值； 计算所述频率实测值与预设的频率 参考值之间的频率差值； 若所述频率差值大于预设的第一门槛值， 则将所述频率差值输入所述比例系数环节， 输出对应的目标比例值； 计算所述目标比例值与预设的功率基准 值之间的和值， 得到新的有功 功率参考值； 跳转所述计算所述有功功率实测值与预设的有功功率参考值之间的有功功率差值的 步骤。 5.根据权利要求4所述的水电接入下的柔直系统孤岛运行控制方法， 其特征在于， 还涉 及电网功率调整装置， 所述角频率控制模型还包括二次调 频环节， 所述二次调 频环节具体 为： 通过所述电网功率调整装置更新调整所述功率基准 值。 6.一种水电接入下的柔直系统孤岛运行控制装置， 其特征在于， 应用于柔直系统内的权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115483712 A 2送端换流站， 所述送端换流站包括换流器， 所述装置包括： 检测模块， 用于实时获取 无功功率实测值和有功 功率实测值； 目标电压参考值获取模块， 用于将所述无功功率实测值、 预设的无功功率参考值和预 设的电压基准 值输入预设电压控制模型， 得到目标电压参 考值； 目标角频率参考值获取模块， 用于将所述有功功率实测值、 预设的有功功率参考值和 预设的频率基准 值输入预设角频率控制模型， 得到目标角频率 参考值； 调整模块， 用于通过所述换流器将所述送端换流站内的交流电压幅值调整至目标电压 参考值， 将所述送端换流站内的交流电压角频率调整至目标角频率 参考值。 7.根据权利要求6所述的水电接入下的柔直系统孤岛运行控制装置， 其特征在于， 所述 电压控制模型包括无功下垂控制环节， 所述无功下垂控制环节包括下垂系 数环节， 所述 目 标电压参 考值获取模块包括： 无功功率差值获取子模块， 用于计算所述无功功率实测值与 预设的无功功率参考值之 间的无功 功率差值； 目标下垂值获取子模块， 用于将所述无功功率差值输入所述下垂系数环节， 输出对应 的目标下垂值； 目标电压参考值获取子模块， 用于计算所述目标下垂值与预设的电压基准值之间的和 值， 得到对应的目标电压参 考值。 8.根据权利要求6所述的水电接入下的柔直系统孤岛运行控制装置， 其特征在于， 所述 角频率控制模型包括构网型控制环节， 所述构网型控制环节包括惯量与阻尼环节， 所述 目 标角频率 参考值获取模块包括： 有功功率差值获取子模块， 用于计算所述有功功率实测值与 预设的有功功率参考值之 间的有功 功率差值； 目标表征值获取子模块， 用于将所述有功功率差值输入惯量与阻尼环节， 输出对应的 目标表征值； 目标角频率参考值获取子模块， 用于计算所述目标表征值与 预设的频率基准值之间的 和值， 得到对应的目标角频率 参考值。 9.根据权利要求8所述的水电接入下的柔直系统孤岛运行控制装置， 其特征在于， 所述 角频率控制模型还包括一次调 频环节， 所述一次调 频环节包括比例系 数环节， 所述一次调 频环节具体为： 频率实测值获取子模块， 用于实时获取 频率实测值； 频率差值获取子模块， 用于计算所述频率实测值与预设的频率参考值之间的频率差 值； 目标比例值获取子模块， 用于若所述频率差值大于预设的第一门槛值， 则将所述频率 差值输入所述比例系数环 节， 输出对应的目标比例值； 有功功率参考值调整子模块， 用计算所述目标比例值与预设的功率基准值之间的和 值， 得到新的有功 功率参考值； 跳转子模块， 用于跳转所述计算所述有功功率实测值与 预设的有功功率参考值之间的 有功功率差值的步骤。 10.根据权利要求9所述的水电接入下的柔直系统孤岛运行控制装置， 其特征在于， 还权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115483712 A 3