[發(fā)明專利]一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)和確定電壓源電壓的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410075148.1
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103795055A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裘愉濤;徐政;潘武略;張哲任;王悅;姜健寧;方愉冬;盛海華;周芳;徐靈江
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)浙江省電力公司;浙江大學(xué)
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種多端柔性直流輸電電路系統(tǒng)和確定電壓源電壓的方法。

背景技術(shù)

隨著能源短缺的日益嚴(yán)重、環(huán)境問題的不斷加劇以及石化資源的日益枯竭，使得人們對可再生資源的需求日益增加，而多端柔性直流輸電系統(tǒng)以其經(jīng)濟(jì)、靈活、可靠等特點(diǎn)在可再生資源等領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿θ找骘@現(xiàn)。

目前的多端柔性直流輸電系統(tǒng)均采用偽雙極結(jié)構(gòu)，在發(fā)生直流線路單級接地故障時(shí)，健全極會承受非常大的電壓，由于現(xiàn)有的多端柔性直流輸電系統(tǒng)通常采用直流電纜或者直流架空線作為直流輸電線路，因此，若直流輸電線路上承受的電壓過大時(shí)，會發(fā)生不可逆的損壞，因此，多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的換流站會在直流故障后的幾毫秒內(nèi)閉鎖。為了確定故障前后多端柔性直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及直流輸電線路的安全，必須在工程設(shè)計(jì)階段明確直流輸電線路上可能出現(xiàn)的最大過電壓。

現(xiàn)有技術(shù)中，通過采用搭建多端柔性直流輸電系統(tǒng)計(jì)算直流輸電線路上的最大過電壓，具體可以基于電磁仿真平臺，如PSCAD/EMTDC，來搭建多端柔性直流輸電系統(tǒng)。多端柔性直流輸電系統(tǒng)包括交流系統(tǒng)、換流站、以及直流輸電線路電路；其中，換流站至少包括：換流變壓器、接地裝置、換流器、平波電抗器以及相關(guān)的控制系統(tǒng)，由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中所搭建的多端柔性直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，浪費(fèi)了資源。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)和確定電壓源電壓的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的多端柔性直流輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，浪費(fèi)資源的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)，包括用于輸送電能的直流輸電線路電路以及換流站計(jì)算電路，其中：

所述直流輸電線路電路的每一輸入/輸出端口均分別與換流站計(jì)算電路的正極和負(fù)極相連，且所述換流站計(jì)算電路的負(fù)極接地；

其中，所述換流站計(jì)算電路包括：三組并聯(lián)的RLV支路；

每一所述RLV支路包括依次串聯(lián)的電壓源、電感和電阻。

優(yōu)選的，所述直流輸電線路電路包括第一直流輸電線路組、第二直流輸電線路組、第三直流輸電線路組，其中：

串聯(lián)的所述第二直流輸電線路組和所述第三直流輸電線路組與所述第一直流輸電線路組并聯(lián)；

所述第一直流輸電線路組與所述第二直流輸電線路組的公共端、所述第一直流輸電線路組與所述第三直流輸電線路組的公共端、所述第二直流輸電線路組與所述第三直流輸電線路組的公共端均為所述直流輸電線路電路的輸入/輸出端。

優(yōu)選的，還包括第一平波電抗器和第二平波電抗器，所述第一平波電抗器連接在所述直流輸電線路電路的每一輸入/輸出端口與所述換流站計(jì)算電路正極之間，所述第二平波電抗器連接在所述直流輸電線路電子的每一輸入/輸出端口與所述換流站計(jì)算電路的負(fù)極之間。

優(yōu)選的，所述換流站計(jì)算電路中所述電阻的阻值R=NR₀；其中，N為與所述換流站計(jì)算電路等效的換流站的每一橋臂上串聯(lián)的換流子模塊的個(gè)數(shù)，R₀為所述換流子模塊的通態(tài)電阻；

所述換流站計(jì)算電路中所述電感的電感值L=2L₀；L₀為與所述換流站計(jì)算電路等效的換流站的橋臂電抗；

所述換流站計(jì)算電路中所述電壓源的電壓V為與所述換流站計(jì)算電路等效的換流站穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)正負(fù)極之間的電壓。

一種確定電壓源電壓的方法，應(yīng)用于如上任一項(xiàng)所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的換流站計(jì)算電路中；

該方法包括：

獲取采用定直流電壓控制的第一換流站的直流電壓以及采用定功率控制的第二換流站至第N換流站向直流輸電網(wǎng)輸入的直流功率；

確定所述第一換流站至第N換流站之間的直流電壓與直流功率的非線性方程；

依據(jù)所述非線性方程計(jì)算每一換流站穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)正負(fù)極之間的電壓；

其中，所述換流站穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)正負(fù)極之間電壓為與所述換流站等效的所述換流站計(jì)算電路的電壓源電壓。

優(yōu)選的，所述確定所述第一換流站至第N換流站之間的直流電壓與直流功率的非線性方程，具體包括：

依據(jù)第一換流站至第N換流站之間的直流電壓與直流功率確定所述第一換流站至所述第N換流站的直流網(wǎng)絡(luò)電壓方程；

所述直流網(wǎng)絡(luò)電壓方程為：