[發明專利]一種柔性環網控制器的交流側單相接地故障控制方法

有效

• 申請號: 201511001470.0
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN106921157B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 陽岳希;高凱;龐輝;李強;邵寶珠;別曉玉;馬巍巍;李勝輝;李洪志;許韋華;張瀟桐
• 申請（專利權）人: 國網智能電網研究院;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/36
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種柔性環網控制器的交流側單相接地故障控制方法，包括步驟1：實時檢測交流系統的三相電壓；步驟2：判斷交流系統是否發生單相接地故障；步驟3：獲取非故障相的電壓峰值的最大值；步驟4：重新確定交流系統的直流電壓指令值；步驟5：啟動負序電流控制和零序電流控制；步驟6：判斷單相接地故障是否清除，若清除則將述直流電壓指令值恢復至交流系統正常運行時的直流電壓指令值。與現有技術相比，本發明提供的一種柔性環網控制器的交流側單相接地故障控制方法，在交流側發生單相接地故障期間，短時降低直流電壓，利用混合子模塊結構的負電壓輸出能力，使交流電流仍然保持三相對稱的正弦波形，提高了柔性環網控制器的可靠性。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，具體涉及一種柔性環網控制器的交流側單相接地故障控制方法。

背景技術

隨著傳輸負荷的不斷增大，電網的發展建立，電磁環網又在不斷形成。目前通用的電磁環網的解環方法是在解環點處加裝交流斷路器或實行電網分區運行，但該方法的前提條件是電網已具備了開環運行的基本條件。在電磁環網難以開環運行但滿足安全約束的條件時，可采用將統一潮流控制器、移相器、相間功率控制器、可控串補等技術，通過FACTS裝置調整電壓相角，來消除電磁環網中的環流、限制短路電流，優化高/低壓網絡間的功率分布，提高系統運行可靠性和經濟性，但此類裝置不能從根本上解決電磁環網的問題。柔性環網控制器為背靠背柔性直流，能實現有功功率和無功功率的快速獨立控制；當交流系統發生故障時，柔性直流不提供短路電流，可迅速隔離故障，且具有黑啟動功能，為解決電磁環網問題提供了一種選擇。

但采用無換流變壓器基于混合子模塊結構換流器的柔性環網控制器系統方案時，當交流系統發生接地短路故障后，因為沒有換流變壓器隔離故障，故障電壓會直接作用于換流器，造成較大故障電壓應力和電流應力，容易導致設備損害。因此，需要提供一種能夠在交流側發生單相接地故障期間，短時降低直流電壓的故障控制方法，防止故障傳遞到另一側交流系統。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供了一種柔性環網控制器的交流側單相接地故障控制方法。

本發明的技術方案是：

所述方法包括：

步驟1：實時檢測交流系統的三相電壓；

步驟2：判斷所述交流系統是否發生單相接地故障；

步驟3：獲取所述交流系統發生單相接地故障后，非故障相的電壓峰值的最大值U_{s_max}；

步驟4：重新確定所述交流系統的直流電壓指令值U'_d；

步驟5：啟動負序電流控制和零序電流控制；

步驟6：判斷所述單相接地故障是否清除，若清除則將所述直流電壓指令值U'_d恢復至交流系統正常運行時的直流電壓指令值U_d。

優選的，所述步驟2中當交流系統的一相電壓降為0，另外兩相電壓迅速升高，則交流系統發生單相接地故障。

優選的，所述步驟4中直流電壓指令值U'_d的取值范圍為：U'_d＜3U_d-2U_{s_max}；

其中，U_d為交流系統正常運行時的直流電壓指令值。

優選的，所述柔性環網控制器的拓撲結構包括第一換流器和第二換流器；所述第一換流器和第二換流器均直接接入交流系統；

所述第一換流器的每相半橋臂均由一個全橋子模塊和至少一個半橋子模塊串聯組成；

所述第二換流器的每相半橋臂也均由一個全橋子模塊和至少一個半橋子模塊串聯組成。