[發明專利]基于控保一體化概念的直流變電站層級運行系統及方法

在審

• 申請號: 201710124091.3
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106877501A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 朱淼;徐莉婷;馬建軍;蔡旭
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J3/38
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于控保一體化概念的直流變電站層級運行系統，其特征在于，包括：變換器控制層，端電壓控制層以及變電站控制層，

所述變換器控制層，用于根據端電壓控制層輸出的電流參考值Iset，生成變換器控制脈沖信號，所述脈沖信號能夠改變變換器單元的運行狀態；

所述端電壓控制層，用于控制主模式下運行的變換器與相應的母線或風場輸入端的電壓保持恒定，并生成主模式下變換器單元的電流參考值Iset；

所述變電站控制層，用于實現直流變電站電網側的端口電流控制以及變電站內部最低損耗的功率分配。

2.根據權利要求1所述的基于控保一體化概念的直流變電站層級運行系統，其特征在于，所述變換器控制層包括：多個獨立的變換器單元以及與之對應的控制單元；具體地，穩態情況下，所述變換器單元具備調節出口側電流跟隨參考電流指令Iset的能力；發生短路故障時，變換器單元具有隔離短路故障的能力；變換器單元接收電流參考指令Iset，上傳電壓反饋值Vfdk、電流反饋值Ifdk以及變換器單元狀態信息。

3.根據權利要求1所述的基于控保一體化概念的直流變電站層級運行系統，其特征在于，所述端電壓控制層包括：基于FPGA實現的協調控制器，電壓控制層接收變電站控制層發送的電壓指令Vset、工作在從模式的變換器單元的電流指令Iset以及運行模式指令；生成工作在主模式的變換器單元的電流指令Iset；電壓控制層上傳各端口電壓反饋值Vfdk、電流反饋值Ifdk以及風場運行狀態。

4.根據權利要求1所述的基于控保一體化概念的直流變電站層級運行系統，其特征在于，所述變電站控制層包括：基于DSP實現的端口電流調節與效率優化控制模塊，變電站控制層接收調度中心下發的遙控指令，即選定電網端中的某個或多個作為松弛端，其余作為功率端，風場電壓設定值Vset，電網端口電流設定值所述遙控指令經端口電流調節生成端口電流指令Isum，并經效率優化層生成工作在從模式的變換器單元的電流指令Iset，上傳遙測信息和遙信信息，其中遙測信息包括：端口電壓、電流，遙信信息包括：電站狀態、變換器單元狀態。

5.一種基于控保一體化概念的直流變電站層級運行方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：構建基于控保一體化概念的直流變電站層級運行系統；

步驟2：通過電壓端控制層調節所有風場接入端的電壓保持恒定，通過變電站控制層調節控制電網端的電流輸出恒定；

步驟3：協調控制器監測風場或者電網端或者變換器單元是否出現故障，若某一風場端或電網端出現故障，通過變換器控制層斷開故障的風場或電網對應的變換器單元；若變換器單元出現故障，通過封鎖變換器脈沖信號，停用該變換器；其余變換器單元運行狀態正常；若無故障，則所有變換器單元運行狀態不變。