[發(fā)明專利]并聯(lián)高壓直流輸電系統(tǒng)換流器在線投入、退出控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310628728.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN103647299A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 荊雪記;李少華;胡永昌;李泰;蘇勻;彭忠;蘇進(jìn)國(guó);李艷梅;周金萍;徐留杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;許繼集團(tuán)有限公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種并聯(lián)高壓直流輸電系統(tǒng)換流器在線投退控制方法。

背景技術(shù)

特高壓直流輸電領(lǐng)域中，并聯(lián)型直流系統(tǒng)換流器范圍大，換流站的擴(kuò)展比較靈活，整個(gè)系統(tǒng)絕緣配合方便，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性高。世界上已經(jīng)投運(yùn)的意大利—科西嘉—撒丁島三端直流輸電工程及魁北克—新英格蘭5端直流輸電工程均采用并聯(lián)接線結(jié)構(gòu)。

多換流器并聯(lián)結(jié)構(gòu)主接線如圖1所示，圖1表示一個(gè)雙端系統(tǒng)，也可以是多端系統(tǒng)，每端可以雙極運(yùn)行，也可以單級(jí)運(yùn)行，每個(gè)站可以兩個(gè)換流器（一組CV1、CV2）并聯(lián)運(yùn)行，也可以單個(gè)換流器獨(dú)立運(yùn)行。一般并聯(lián)直流系統(tǒng)的控制方法為：整流站采用定電流控制，逆變站采用定電壓控制；而在線投退換流器的要求是極運(yùn)行狀態(tài)下投入或退出某個(gè)換流器而不影響同級(jí)另一個(gè)換流器的正常運(yùn)行。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)串聯(lián)型直流系統(tǒng)研究較多，對(duì)并聯(lián)型結(jié)構(gòu)沒有成熟的在線投退策略。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種并聯(lián)高壓直流輸電系統(tǒng)換流器在線投退控制方法，用以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)在該領(lǐng)域的空白，本發(fā)明的方法能夠在極運(yùn)行狀態(tài)下在線投切換流器，而不影響同極并聯(lián)的另一個(gè)換流器正常運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：

并聯(lián)高壓直流輸電系統(tǒng)換流器在線投入控制方法，整流側(cè)換流器投入時(shí)，首先運(yùn)行于電壓控制模式，進(jìn)行空載升壓，待出口電壓和運(yùn)行換流器一致時(shí)合上連接開關(guān)，穩(wěn)定設(shè)定長(zhǎng)度時(shí)間后切換為電流控制方式，使直流電流以一定斜率上升到給定值；逆變側(cè)兩換流器同時(shí)解鎖，解鎖前需投入換流器的電壓控制環(huán)的PI輸出跟隨運(yùn)行換流器；解鎖的同時(shí)合上連接開關(guān)，開始進(jìn)行電流平衡控制：測(cè)量?jī)蓳Q流器輸出直流電流，將兩換流器的直流電流的差值經(jīng)比例積分調(diào)節(jié)后，得出的電壓參考值調(diào)整量（UIdBal）分別送往兩換流器的電壓控制環(huán)中對(duì)電壓控制環(huán)實(shí)際輸入進(jìn)行調(diào)整。

并聯(lián)高壓直流輸電系統(tǒng)換流器在線退出控制方法，整流側(cè)換流器退出時(shí)，首先以設(shè)定斜率降電流，待電流降到設(shè)置值時(shí)，拉開連接開關(guān)，同時(shí)閉鎖脈沖；逆變側(cè)需退出換流器收到整流側(cè)需退出換流器已經(jīng)閉鎖信號(hào)時(shí)封鎖觸發(fā)脈沖；同時(shí)拉開連接開關(guān)，并禁止電流平衡控制。

基于傳統(tǒng)并聯(lián)型高壓直流輸電電壓電流運(yùn)行控制方式：整流站采用定電流控制，逆變站采用定電壓控制；本發(fā)明在逆變側(cè)特別加入了電流平衡控制，在兩換流器同時(shí)解鎖情況下起作用，用來消除兩換流器獨(dú)立電壓控制所產(chǎn)生的不平衡現(xiàn)象。

電流平衡控制的原理是：逆變側(cè)單極兩換流器同時(shí)解鎖時(shí)，電流平衡控制起作用。換流器電流平衡控制提供了一附加的電壓調(diào)制值來保持兩組電壓在平衡方式下運(yùn)行。在每極并聯(lián)兩換流器平抗出口處添加直流電流測(cè)點(diǎn)，分別測(cè)得兩換流器的直流電流，將第1換流器電流IdCV1與第2換流器電流IdCV2的差值經(jīng)比例積分后，得出的電壓參考值調(diào)整量UIdBal分別送往兩換流器層的電壓控制環(huán)中，從而達(dá)到控制兩換流器電流平衡的目的。

本發(fā)明的有益效果是：首次提出適合多換流器并聯(lián)高壓直流輸電結(jié)構(gòu)的在線投退控制策略，并且該控制策略投退比較快速，對(duì)交流系統(tǒng)的無功沖擊小，控制邏輯簡(jiǎn)單。

附圖說明

圖1是多換流器并聯(lián)結(jié)構(gòu)主接線圖；

圖2是逆變側(cè)電流平衡控制原理圖；UdrefCV1：閥組1電壓給定值，UdmeasCV1：閥組1電壓測(cè)量值，α0CV1：閥組1觸發(fā)角，IdCV1：閥組1電流測(cè)量值，F(xiàn)iring?Pulses：觸發(fā)脈沖，UdrefCV2：閥組2電壓給定值，UdmeasCV2：閥組2電壓測(cè)量值，α0CV2：閥組2觸發(fā)角，IdCV2：閥組2電流測(cè)量值，UIdBal：電流平衡調(diào)制量；

圖3是實(shí)施例的換流器在線投退時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

以下關(guān)于投入和退出的說明中，均以整流側(cè)第2換流器（即圖中第2閥組）CV_REC2，逆變側(cè)第2換流器CV_INV2為需要投入或者需要退出的換流器為例。

電流平衡控制的原理是：逆變側(cè)每極兩換流器同時(shí)解鎖時(shí)，進(jìn)行電流平衡控制，如圖2所示：換流器電流平衡控制提供了一附加的電壓調(diào)制值來保持兩組電壓在平衡方式下運(yùn)行。在每極并聯(lián)兩端換流器平抗出口處添加直流電流測(cè)點(diǎn)，分別測(cè)得兩換流器的直流電流，將第1換流器電流IdCV1與第2換流器電流IdCV2的差值經(jīng)比例積分后，得出的電壓參考值調(diào)整量UIdBal分別送往兩換流器層的電壓控制環(huán)中，調(diào)整電壓環(huán)的實(shí)際輸入，從而達(dá)到控制兩換流器電流平衡的目的。