本發明公開了一種MMC?HVDC孤島供電故障穿越的協調控制方法，通過預先應用虛擬同步控制VSG技術在孤島系統的受端模塊化多電平換流器MMC建立同步發電機模型，使受端模塊化多電平換流器MMC具有同步調節能力，在孤島系統進行孤島切換時，根據孤島系統的待補償功率值的大小，協調控制受端模塊化多電平換流器MMC和孤島系統的風力發電系統對待補償功率值進行補償，彌補孤島切換后孤島系統的功率缺額，保證在切換到孤島狀態后孤島系統的供需功率平衡，從而推進孤島系統從聯網到孤島運行狀態實現平滑轉換。本發明還公開了一種MMC?HVDC孤島供電故障穿越協調控制裝置、設備及計算機可讀存儲介質，具有上述有益效果。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，特別是涉及一種MMC-HVDC孤島供電故障穿越協調控制方法、裝置、設備及計算機可讀存儲介質。

背景技術

基于模塊化多電平換流器柔性直流輸電系統(modular multilevel converterbased high voltage direct current，MMC-HVDC)具有有功無功獨立可控、可向弱電網及無源網絡供電等優勢，是提高海上孤島供電可靠性的有效手段。針對海上孤島系統，可通過交直流線路并列運行的方式實現孤島與大陸電網互聯。由于孤島系統在交流線路因故障退出運行后會引起功率不平衡問題，將嚴重影響系統的頻率穩定性，所以需及時重新分配系統的不平衡功率，避免系統失穩現象發生。針對這種情境，MMC應具有聯網到孤島運行狀態平滑轉換的能力，以提高孤島系統的穩定性及可靠性。

MMC-HVDC采用傳統矢量控制方式與弱交流系統連接存在控制系統穩定性和動態性能較差的問題。

為解決上述問題，現有的研究提出多種針對模塊化多電平換流器MMC的控制方法，主要分為研究基于電壓源換流器的高壓直流輸電系統(Voltage Source Converter basedHigh Voltage Direct Current Transmission，VSC-HVDC，包括MMC-HVDC)處于聯網或向無源孤島供電某單一運行狀態下的控制器設計，以及考慮到MMC-HVDC由聯網向孤島控制策略轉換的控制方法，這些方法均對模塊化多電平換流器MMC的控制進行了優化。但對于孤島系統，僅對模塊化多電平換流器MMC自身進行優化，無法解決在進行孤島切換一瞬間所造成的功率不平衡問題，這仍然導致孤島系統從聯網到孤島運行狀態無法平滑轉換的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種MMC-HVDC孤島供電故障穿越協調控制方法、裝置、設備及計算機可讀存儲介質，用于解決孤島切換時出現的功率不平衡問題，進而促進孤島系統從聯網到孤島運行狀態實現平滑轉換。

為解決上述技術問題，本發明提供一種MMC-HVDC孤島供電故障穿越的協調控制方法，包括：

預先應用虛擬同步控制VSG技術在孤島系統的受端模塊化多電平換流器MMC建立同步發電機模型；

在所述孤島系統進行孤島切換時，獲取所述孤島系統的待補償功率值；

根據所述待補償功率值的大小，協調控制所述受端模塊化多電平換流器MMC和所述孤島系統的風力發電系統對所述待補償功率值進行補償。

可選的，所述同步發電機模型具體通過下述公式表示：

其中，為相角，ω為虛擬同步角速度，ω₀為額定角速度，J為轉子的轉動慣量，T_m為機械轉矩，T_e為電磁轉矩，T_d為阻尼轉矩，D為阻尼系數，P_e為所述同步發電機模型的有功功率實際值，P_ref為所述同步發電機模型的有功功率指令值。

可選的，所述根據所述待補償功率值的大小，協調控制所述受端模塊化多電平換流器MMC和所述孤島系統的風力發電系統對所述待補償功率值進行補償，具體包括：