[發明專利]一種交流電網故障時閥側交流母線電流過流抑制方法

有效

• 申請號: 201610056131.0
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN107017614B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 湯明杰;侯丹;張榮華;劉偉增;郝翔;陳名;劉韜;李辰;劉漢軍
• 申請（專利權）人: 特變電工新疆新能源股份有限公司;特變電工西安柔性輸配電有限公司;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J3/36
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

本發明提供一種交流電網故障時閥側交流母線電流過流抑制方法，包括如下步驟：利用基于SOGI的自適應濾波器對換流變壓器原邊或副邊的三相交流母線電壓進行處理，得到交流電壓的第一正序分量和第一負序分量；利用帶阻濾波器對換流變壓器原邊或副邊的三相交流母線電壓進行處理，得到交流電壓的第二正序分量和第二負序分量；根據柔性直流輸電系統的運行狀態選取交流電壓的第一正序分量和第一負序分量，或者選取交流電壓的第二正序分量和第二負序分量；將選取的交流電壓的正序分量和負序分量作用到控制系統的電流控制環路中。本發明所述抑制方法在交流電網故障的開始時刻和故障結束時刻能夠有效地抑制電網電壓波動導致的閥側交流母線電流過流現象。

技術領域

本發明涉及柔性直流輸電技術領域，具體涉及一種交流電網故障時閥側交流母線電流過流抑制方法。

背景技術

柔性直流輸電技術是構建智能電網的重要組成部分。與傳統輸電方式相比，柔性直流輸電在孤島供電、城市配電網的增容改造、交流系統互聯、大規模風電場并網等方面具有較強的技術優勢，是改變大電網發展格局的戰略選擇。

基于全控器件的模塊化多電平換流器柔性直流輸電系統，采用上百個子模塊的級聯的方式，使其輸出電壓等級可以靈活配置，并且諧波含量低，與傳統的基于晶閘管換流器的高壓直流輸電系統相比，柔性直流輸電系統可以實現有功功率和無功功率的獨立控制，不存在換相失敗，還具有開關損耗低、故障穿越能力強等優勢，特別適用于大型風電場的并網，例如遠距離、大容量的海上風電場并網。

當柔性直流輸電系統所聯交流電網發生故障(如單相接地、相間短路以及三相對地短路等)時，要求柔性直流輸電系統能夠繼續運行，不出現閉鎖停運，降低對交流系統的沖擊，同時保證自身設備安全，不出現器件過壓過流，實現故障穿越。

按照故障類型可將交流電網發生的故障分為對稱故障和不對稱故障。其中，不對稱故障將會產生負序分量，并在柔性直流輸電系統的交流側和直流側產生大量非特征諧波，導致電壓和電流發生畸變，嚴重時會影響到設備的安全運行，因此需要抑制不對稱故障時產生的負序分量帶來的不利影響。

現有抑制方法具體為，先提取交流電壓和交流電流的正、負序分量，再將負序分量控制為零，從而抑制不對稱故障時負序分量帶來的不利影響。這種抑制方法雖然可以改善交流電壓和交流電流的波形質量，降低諧波含量，但是，無論是對稱故障，還是不對稱故障，在故障開始和故障結束這兩個時刻，電網電壓波動較大，導致提取的交流電壓的正序分量和負序分量，以及交流電流的正序分量和負序分量均存在一定的延時，一旦延時超過一定范圍，就無法及時跟蹤電網電壓的波動，還會在控制系統的正序電流控制環路和負序電流控制環路中引入干擾，造成柔性直流輸電系統的閥側交流母線電流出現過流現象，從而威脅到設備的安全運行，甚至會導致系統閉鎖停運。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中所存在的上述缺陷，提供一種交流電網故障時閥側交流母線電流過流抑制方法，其在交流電網故障的開始時刻和故障結束時刻能夠有效地抑制電網電壓波動導致的閥側交流母線電流過流現象。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供一種交流電網故障時閥側交流母線電流過流抑制方法，包括如下步驟：

利用基于SOGI的自適應濾波器對換流變壓器原邊或副邊的三相交流母線電壓進行處理，得到交流電壓的第一正序分量和第一負序分量；

利用帶阻濾波器對換流變壓器原邊或副邊的三相交流母線電壓進行處理，得到交流電壓的第二正序分量和第二負序分量；

根據柔性直流輸電系統的運行狀態選取交流電壓的第一正序分量和第一負序分量，或者選取交流電壓的第二正序分量和第二負序分量；

將選取的交流電壓的正序分量和負序分量作用到控制系統的電流控制環路中。