[發明專利]MMC-HVDC系統直流側單極接地故障的非對稱運行控制方法

在審

• 申請號: 201510961601.3
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN105406500A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 胡家兵;徐克成;萬敏
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

1.一種MMC-HVDC系統的直流側單極接地故障的非對稱運行控制方法，所述MMC-HVDC系統中MMC換流器各橋臂具備負電平輸出能力，且橋臂的最小負電平輸出能力能達到額定直流電壓的一半，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)檢測判斷直流側是否發生單極接地故障，是則順序執行步驟(2)，否則繼續檢測；

(2)控制直流側電壓U_dc至額定值U_dc0的一半，調整故障極橋臂輸出電壓中的直流分量為0，調整非故障極橋臂輸出電壓中的直流分量為額定直流電壓的一半，以消除過電壓與故障電流；

(3)根據系統要求傳輸的有功功率和無功功率指令，確定換流器輸出三相內電勢的參考值e_j，同時根據換流器三相上橋臂總能量ΣW_pj和三相下橋臂總能量ΣW_nj之差，調整三相上、下橋臂輸出電壓的相角，進而調整三相上、下橋臂輸出電壓參考值，使非故障極橋臂和故障極橋臂在傳輸不同功率的同時維持橋臂子模塊電容電壓的相對平衡，其中，下標j＝a，b，c，分別表示a、b、c三相；

(4)在故障極橋臂中注入較小的直流電壓分量，判斷交流系統接地點是否有故障電流或者接地電阻是否產生壓降，是則返回步驟(2)，否則說明單極接地故障已消除，系統恢復正常運行。

2.如權利要求1所述的MMC-HVDC系統的直流側單極接地故障的非對稱運行控制方法，其特征在于，所述步驟(3)中，換流器三相上橋臂總能量ΣWpj=C02Σi=13N(ucp_i)2,]]>換流器三相下橋臂總能量ΣWnj=C02Σi=13N(ucn_i)2,]]>其中，C₀為橋臂子模塊電容值，N為每相橋臂的子模塊個數，u_{cp_i}為上橋臂第i個子模塊電容電壓，u_{cn_i}為下橋臂第i個子模塊電容電壓。

3.如權利要求1或2所述的MMC-HVDC系統的直流側單極接地故障的非對稱運行控制方法，其特征在于，在負極線路發生單極接地故障時，下橋臂為故障極橋臂，上橋臂為非故障極橋臂，將三相上橋臂輸出電壓參考值調整至將三相下橋臂輸出電壓參考值調整至在正極線路發生單極接地故障時，上橋臂為故障極橋臂，下橋臂為非故障極橋臂，將三相上橋臂輸出電壓參考值調整至將三相下橋臂輸出電壓參考值調整至其中，ω是交流系統的額定頻率，t為時間，為換流器輸出內電勢的初始相位，Δδ為上、下橋臂輸出電壓的相角調整量。