[發明專利]一種柔性直流停運站并入直流網絡的方法

在審

• 申請號: 201610637802.2
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN107666154A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 段軍;孫維真;葉琳;張靜;曹冬明;盧宇;丁久冬;張中鋒;王文杰
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網浙江省電力公司;南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及柔性直流輸電領域，具體涉及一種柔性直流停運站并入直流網絡的方法。

背景技術

柔性直流輸電采用電壓源型換流器，可以獨立、快速控制控制有功功率和無功功率，從而提高系統的穩定性，抑制系統頻率和電壓的波動，提高并網交流系統的穩態性能。柔性直流輸電在新能源并網、分布式發電并網、孤島供電、城市配網供電等領域具有較大的優勢，因此柔性直流輸電相關技術的研究具有重要的意義。

但是上述領域都要求負荷和電源具有靈活投入的特點，將電力元件帶電并入運行的系統中一般是通過斷路器進行操作。在交流系統中,電流每周波有兩次自然過零點,交流斷路器就是充分利用此時機熄滅電弧,完成介質恢復。但直流系統不存在自然過零點，因此，直流斷路器的開發比較困難，目前直流斷路器尚未推廣到工程應用中。隔離開關一般用于隔離電路中的有電和無電部分，由于其無滅弧能力，在帶電閉合時，若產生的浪涌電流超過開關可承載的額定電流，則會對刀閘及與其相連的換流閥造成過流沖擊。所以，在直流斷路器技術尚未成熟的前提下，目前一般采用將整個柔性輸電系統停運，不帶電地通過隔離開關將換流站接入柔性直流輸電系統，再重新起運的方法實現停運站的并入。這種方法增加了柔性直流輸電系統的停運概率，無法滿足靈活投入的要求。

專利CN201410128939提出了“一種換流器無擾并入柔性直流配電系統的電路”，該專利通過在直流側串入限流電阻，利用限流電阻限制充電電流以實現從直流側對換流器充電，同時在限流電阻兩端并聯旁路隔離刀閘，起到同正常運行電流的作用，但是該電路需要增加一次設備投資。

專利CN201410128324等借鑒交流系統中斷路器同期的方法，控制停運站直流電壓與直流網絡直流電壓接近，但是這種方法需要高精度的電壓互感器，并且由于直流線路的電阻很小，較小的電壓差就可以導致較大的沖擊電流。

目前柔性直流停運站至少包括分位狀態的交流開關QF、交流充電電阻及分位狀態的旁路刀閘QA、閉鎖狀態的柔性直流換流器、分位狀態的直流刀閘QS，所述直流網絡指通過直流輸電線路輸送功率的網絡，柔性直流停運站并入直流網絡的方法包括如下步驟：

(1)第一次執行交流充電邏輯；

(2)第一次交流充電邏輯執行完成后分開交流開關QF并執行交流斷電邏輯；

(3)交流斷電邏輯執行完成后并且6個橋臂的子模塊平均電壓都大于K1(K1>＝0.5)倍的子模塊額定電壓時合直流刀閘QS并執行直流充電邏輯；

(4)直流充電邏輯執行完成后第二次執行交流充電邏輯；

(5)第二次交流充電邏輯執行完成后解鎖換流站實現停運站并入直流網絡。

為了提高柔性直流輸電穩定性和可靠性，充分發揮多端柔性直流輸電優勢，需要一種更加有效的停運站并入運行系統控制方法。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術不足,提供一種柔性直流停運站并入直流網絡的方法,其通過簡單的順序操作和控制,可以在不增加一次設備投資，運行直流網絡不停運的前提下，充分利用子模塊內部二極管反向截止特性，有效抑制停運站并入運行直流網絡時產生的直流過電流。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種柔性直流停運站并入直流網絡的方法，其中柔性直流停運站至少包括分位狀態的交流開關QF、交流充電電阻及分位狀態的旁路刀閘QA、閉鎖狀態的柔性直流換流器、分位狀態的直流刀閘QS；直流網絡指通過直流輸電線路輸送功率的網絡，柔性直流停運站并入直流網絡的方法包括如下步驟：

(1)第一次執行交流充電邏輯；

(2)第一次交流充電邏輯執行完成后分開交流開關QF并執行交流斷電邏輯；

(3)交流斷電邏輯執行完成后并且6個橋臂的子模塊平均電壓都大于K1(K1>＝0.5)倍的子模塊額定電壓時合直流刀閘QS并執行直流充電邏輯；

(4)直流充電邏輯執行完成后第二次執行交流充電邏輯；

(5)第二次交流充電邏輯執行完成后解鎖換流站實現停運站并入直流網絡。

上述交流充電邏輯為先合交流開關QF，再合旁路刀閘QA。

上述交流充電邏輯執行完成的標志為交流開關QF合位，旁路刀閘QA合位，并且直流電壓大于K2(K2>＝0.6)倍的額定直流電壓。

上述交流斷電邏輯為先分交流開關QF，再分旁路刀閘QA。

上述交流斷電邏輯執行完成的標志為交流開關QF分位，旁路刀閘QA分位。

采用上述方案后，本發明的有益效果為：