[發明專利]一種模塊化多電平換流器的直流側充電方法

無效

• 申請號: 201310643877.8
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103618333A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 岳偉;劉煥;翁海清;易榮;秦健;趙曉斌;朱喆;楊柳;張海濤
• 申請（專利權）人: 榮信電力電子股份有限公司;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，尤其涉及一種模塊化多電平換流器的直流側充電方法。

背景技術

模塊化多電平換流器以全控型可關斷器件構成的電壓源換流器為基礎，具有傳統直流輸電不可比擬的優越性，已成為國內外柔性直流輸電領域研究的熱點，也是未來直流輸電的一個重要發展方向。模塊化多電平換流器的啟動是系統正常運行的前提和基礎，該環節若控制不當將產生嚴重的過壓和過流，甚至導致系統振蕩，影響交流系統正常運行，危及設備和人身安全。

目前模塊化多電平換流器子模塊電容預充電有自勵和他勵2種方式：自勵是指由與換流器相連交流系統向子模塊電容充電；他勵是由輔助電源提供充電功率。前者要求模塊化多電平換流器交流側必須為正常運行的有源電網，而后者需要額外的裝置，增加成本和工作量。

為提高模塊化多電平柔性直流輸電系統運行的安全性和穩定性，降低生產成本，需要一種既能完成換流站充電，又不需要增加工作量的換流站充電方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種模塊化多電平換流器的直流側充電方法，不需增加額外投資便能實現模塊化多電平換流站的直流側充電，且模塊化多電平換流器交流側既可以是待啟動的有源網絡，也可以是無源網絡。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種模塊化多電平換流器的直流側充電方法，所述的模塊化多電平換流器為柔性直流輸電系統中的換流站，通過直流線路與其它換流站互聯；所述模塊化多電平換流器直流側包括一組或兩組隔離開關，交流側為無源網絡或待啟動的有源網絡，交流側包括相互串聯的交流斷路器、隔離開關和換流變壓器，當交流側為有源網絡時還包括充電電阻，所述充電電阻兩端并聯旁路開關；所述的直流側充電是指換流站通過直流線路從直流側充電；其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：斷開需要直流側充電的模塊化多電平換流器的交流側隔離開關及斷路器；

步驟2：系統中除需直流充電的模塊化多電平換流站以外的其它換流站組成的系統正常運行；

步驟3：閉合需要直流側充電的模塊化多電平換流器直流側隔離開關，該站通過直流線路進行不控整流預充電；

步驟4：不控整流預充電完成后，以投入子模塊數遞減方法解鎖模塊化多電平換流器，使其繼續從直流側充電，直到子模塊電容電壓達到預先設定值；

步驟5：模塊化多電平換流器直流側充電完成，并入系統運行。

當模塊化多電平換流站是多端柔性直流輸電系統中的多個換流站時，可按上述方法依次充電，不分先后順序。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

（1）本發明提供的一種模塊化多電平換流器的直流側充電方法，模塊化多電平換流器交流側既可以是待啟動的有源網絡，也可以是無源網絡，適用范圍大。

（2）本發明提供的一種模塊化多電平換流器的直流側充電方法，可以限制充電過程中的沖擊電壓和沖擊電流。

（3）本發明提供的一種模塊化多電平換流器的直流側充電方法，不需要他勵輔助電源給主回路充電，邏輯清晰，操作簡單有效。

附圖說明

圖1為兩端柔性直流輸電系統結構圖。

圖1（a）為交流側為待啟動的有源網絡的兩端模塊化多電平柔性直流輸電系統圖；圖1（b）為交流側為無源網絡的模塊化多電平換流器結構圖。

圖2為從直流側進行不控整流預充電時的電流通路圖。

圖3為投入子模塊數遞減指令圖。

圖4為采用本發明后子模塊電容電壓、直流側電壓及電流波形圖。

圖4（a）為采用本發明方法時子模塊電容電壓波形圖；圖4（b）為采用本發明方法時直流側電壓波形圖；圖4（c）為采用本發明方法時直流側電流波形圖。

圖5為未采用本發明時子模塊電容電壓、直流側電壓及電流波形。

圖5（a）為未采用本發明方法時子模塊電容電壓波形圖；圖5（b）為未采用本發明方法時直流側電壓波形圖；圖5（c）為未采用本發明方法時直流側電流波形圖。

圖6是本發明方法的流程圖。

具體實施方式

下面將結合附圖及具體實施案例對發明的技術方案進行詳細說明。