[發明專利]一種柔性多狀態開關及其控制方法

有效

• 申請號: 201810044665.0
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108183486B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 霍群海;郭心銘;陸翌;尹靖元;許烽;朱晉;吳理心;張桐碩;韋統振
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種柔性多狀態開關，所述的柔性多狀態開關包含第一隔離變壓器(T1)、第一受控電壓源(D11)、直流母線穩壓電容(C1)、第二受控電壓源(D22)、第二隔離變壓器(T2),以及中央控制器；第一受控電壓源(D11)通過直流母線電容(C1)與第二受控電壓源(D22)相連接；第一饋線(K11)連接第一隔離變壓器(T1)的一端，第一隔離變壓器(T1)的另一端連接第一受控電壓源(D11)的一端，第一受控電壓源(D11)的另一端連接直流母線穩壓電容(C1)的一端，直流母線穩壓電容(C1)的另一端連接第二受控電壓源(D22)的一端；第二受控電壓源(D22)的另一端連接第二隔離變壓器(T2)的一端，第二隔離變壓器(T2)的另一端連接第二饋線(K22)；中央控制器的一端連接電壓電流采樣檢測傳感器，中央控制器另外一端分別連接第一受控電壓源(D11 )和第二受控電壓源(D22 )；

對第一受控電壓源(D11)采用有功功率、無功功率作為反饋控制外環；內環采用解耦后的電流d軸與q軸分量負反饋，輔以q軸d軸電流前饋和網側電壓補償；對第二受控電壓源(D22)采用有功功率、變換器外側交流電壓作為反饋控制外環；內環采用解耦后的電流d軸與q軸分量負反饋，輔以q軸d軸電流前饋和網側電壓補償，

其特征在于：在電網不同運行工況下，對所述的柔性多狀態開關的控制方法如下：

(1)在正常運行情況下，第一受控電壓源(D11)和第二受控電壓源(D22)采用P-Q控制或者V-f控制；P-Q控制調節節點的有功功率潮流與柔性多狀態開關發出的無功功率，保證直流母線電壓穩定及無功功率的提供；

(2)單相或三相接地暫態短路時，將正常線路側的第一受控電壓源(D11)調節為P-Q控制，并采用恒功率控制，以降低電壓的方式防止因短路電流過大燒毀變換器和變壓器，同時對正常工作的第二受控電壓源(D22)采用V-f控制，V-f控制調節輸出電壓和頻率，實現對故障區域的供電恢復；

(3)單相或三相接地永久短路故障時，第一受控電壓源(D11)向第一饋線(K11)提供電壓與頻率支撐，使用標準正弦電壓信號作為給定值；通過Park變換，將給定標準正弦電壓幅值變為網側電壓基波幅值的賦給電壓環直軸控制分量，并將電壓交軸分量置零；將給定標準正弦電壓反Park變換后，經鎖相環固定相位角和頻率。