技術(shù)特征：

1.一種直流電網(wǎng)分層能量平衡控制方法，其特征在于，所述控制方法包括換流閥級控制、換流站級控制和直流電網(wǎng)系統(tǒng)級控制；

其中換流閥級控制和換流站級控制均是基于換流站本地信息的控制；直流電網(wǎng)系統(tǒng)級控制是基于直流電網(wǎng)中所有換流器信息的控制，實現(xiàn)換流站間的協(xié)調(diào)控制。

2.如權(quán)利要求1所述的直流電網(wǎng)分層能量平衡控制方法，其特征在于，所述直流電網(wǎng)系統(tǒng)級控制采用直流電壓-功率下垂控制策略，所述直流電壓-功率下垂控制策略包括在直流電網(wǎng)中選定一個直流電壓控制主控站和多個下垂控制換流站，共同承擔(dān)直流電網(wǎng)系統(tǒng)功率平衡控制；除直流電壓控制主控站外，設(shè)定一個換流站為備用直流電壓控制站，即當直流電壓控制主控站不具備功率調(diào)節(jié)能力或直流電壓控制主控站調(diào)節(jié)能力功率運行點已超過功率運行區(qū)間90％范圍時，將直流電壓控制主控站切換為定功率控制模式，并將備用直流電壓控制站切換為直流電壓控制主控站；下垂控制換流站正常工作時，其直流電壓反饋控制采用直流電壓控制主控站直流端口電壓作為反饋量進行調(diào)節(jié)；當下垂控制站失去通信時，其下垂控制電壓反饋量采用本地直流電壓測量量。

3.如權(quán)利要求1所述的直流電網(wǎng)分層能量平衡控制方法，其特征在于，所述換流站級控制采用電流矢量控制，通過內(nèi)外環(huán)控制實現(xiàn)對有功功率和無功功率的解耦控制，并通過限幅環(huán)節(jié)，對過電流進行限制，內(nèi)環(huán)電流控制公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{v}_d^{\′}=K_{P1}\left(i_{sd}^{*}-i_{sd}\right)+K_{I1}\∫\left(i_{sd}^{*}-i_{sd}\right)dt\\ v_q^{\′}=K_{P2}\left(i_{sq}^{*}-i_{sq}\right)+K_{I2}\∫\left(i_{sq}^{*}-i_{sq}\right)dt\end{array}\right.---\left(1\right)$

式中，i^*_sd、i^*_sq分別為有功電流和無功電流的參考值；i_sd、i_sq分別為有功電流和無功電流的實際值；v′_d、v′_q分別為內(nèi)環(huán)d、q軸電壓指令；K_P1、K_P2為內(nèi)環(huán)比例調(diào)節(jié)系數(shù)；K_I1、K_I2分別為內(nèi)環(huán)積分調(diào)節(jié)系數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的直流電網(wǎng)分層能量平衡控制方法，其特征在于，所述換流閥級控制包括在模塊化多電平換流器換流閥級控制引入子模塊電容電壓預(yù)估控制，實現(xiàn)對模塊化多電平換流器內(nèi)部能量平衡的控制，包括：

1)基于橋臂功率補償?shù)淖幽K電容電壓：根據(jù)橋臂功率補償估算各橋臂的子模塊電容電壓，利用最近電平逼近調(diào)制方法得到橋臂期望投入的子模塊數(shù)：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{ck\_dc}=U_0+\frac{1}{{\mathrm{NC}}_0{U}_0}\∫p_{k\_dc}dt\\ u_{ck\_\mathrm{\ω}}=\frac{1}{{\mathrm{NC}}_0{U}_0}\∫p_{k\_\mathrm{\ω}}dt\\ u_{ck\_2\mathrm{\ω}}=\frac{1}{{\mathrm{NC}}_0{U}_0}\∫p_{k\_2\mathrm{\ω}}dt\end{array}\right.---\left(2\right)$

$\{\begin{array}{c}{p}_{k\_dc}=\frac{1}{2}{u}_{dc}{i}_{zk0}-\frac{1}{4}EIcos\mathrm{\φ}\\ p_{k\_\mathrm{\ω}}=\frac{1}{4}{u}_{dc}Isin(\mathrm{\ω}t-\mathrm{\φ})-i_{zk0}Esin\mathrm{\ω}t\\ p_{k\_2\mathrm{\ω}}=-\frac{1}{4}EIcos(2\mathrm{\ω}t-\mathrm{\φ})\end{array}---\left(3\right)$

根據(jù)式(1)估算得到模塊化多電平換流器第k相上、下橋臂的子模塊電容電壓指令值時，再根據(jù)調(diào)制方法(調(diào)制方法包括：脈沖寬度調(diào)制和最近電平逼近調(diào)制)得到模塊化多電平換流器第k相上、下橋臂子模塊期望投入到子模塊數(shù)N_kpref和N_knref：

$\left\{\begin{array}{c}{N}_{kpref}=NINT\left(\frac{0.5u_{dc}-e_k^{ref}-u_{zk}^{ref}}{u_{ckp}^{ref}}\right)\\ N_{knref}=NINT\left(\frac{0.5u_{dc}+e_k^{ref}-u_{zk}^{ref}}{u_{ckn}^{ref}}\right)\end{array}\right.---\left(4\right)$

式中：N為各橋臂子模塊數(shù)；C₀為子模塊電容值，U₀為子模塊額定電壓值；u_dc為直流電壓；i_zk0為流過橋臂的直流電流；u_{ck_dc}、u_{ck_ω}、u_{ck_2ω}分別為橋臂子模塊電容電壓直流分量、交流基頻和二倍頻分量；p_{k_dc}、p_{k_ω}、p_{k_2ω}分別為橋臂瞬時功率中的直流分量、交流基頻和二倍頻分量；E為交流側(cè)相電壓幅值；I為交流側(cè)電流幅值；ω為交流側(cè)相頻率；t表示時間；φ表示交流側(cè)電壓與電流功率角；NINT()為取整函數(shù)；為附加調(diào)制電壓指令，由環(huán)流控制得到；為模塊化多電平換流器交流側(cè)輸出電壓指令值；分別表示表示上、下橋臂子模塊電容電壓參考值；p表示上橋臂，n表示下橋臂。