[發(fā)明專利]接入孤島新能源電場的雙極柔直換流站控制方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810469244.2
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108667063A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梅念;潘爾生;郭賢珊;陳東;樂波;李探;李高望;苑賓;魏爭;許冬;陳釗;趙崢;厲璇;劉思源;姚志;薛英林;徐瑩;李達;田園園;尹航
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/38;H02M7/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

本發(fā)明涉及一種接入孤島新能源電場的雙極柔直換流站控制方法及裝置，其包括：采集有功功率測量值、交流電流測量值、無功功率測量值以及換流站交流母線電壓測量值；將換流站交流母線電壓測量值以及交流電流測量值從abc坐標(biāo)系變換到dq0坐標(biāo)系；實時升降流入到正極換流單元交流電流d軸分量的參考值，以及流入到正極換流單元交流電流q軸分量的參考值；實時升降正極換流單元輸出交流電壓的d軸分量的參考值，以及正極換流單元輸出交流電壓的q軸分量的參考值；實時升降正極換流單元輸出交流電壓的相位參考值；根據(jù)正極換流單元輸出交流電壓的d軸分量的參考值、q軸分量的參考值及相位參考值，實時生成正極換流單元輸出交流電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柔性直流輸電領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種接入孤島新能源電場的雙極柔直換流站控制方法及裝置。

背景技術(shù)

新能源電場故障穿越能力弱且出力波動性強，接入柔直換流站可實現(xiàn)送端與受端的解耦，減小新能源電場與交流系統(tǒng)的相互影響。進一步，當(dāng)新能源電場以孤島方式接入柔直換流站時，不僅可避免交流電網(wǎng)建設(shè)帶來的重復(fù)投資，而且為交流并網(wǎng)存在技術(shù)瓶頸的場景(如遠海風(fēng)電并網(wǎng))提供了解決方案。由于孤島新能源電場通常須有交流電壓的支撐才能正常運行，此時換流站應(yīng)采用定交流電壓幅值、定頻率控制(簡稱定V/f控制)，如圖1所示。

已有工程應(yīng)用大多集中于孤島新能源電場接入采用對稱單極結(jié)構(gòu)的柔直換流站。為提升柔性直流的傳輸容量并增加可靠性，近年來許多柔性直流工程采用雙極結(jié)構(gòu)，如圖2所示。為便于一極故障時另一極實現(xiàn)功率轉(zhuǎn)帶，正極和負極換流單元接入的交流母線需要并列運行。此時，若兩極均采用定V/f控制，其無差調(diào)節(jié)會導(dǎo)致兩極換流單元對同一交流電壓反復(fù)調(diào)節(jié)，不利于系統(tǒng)穩(wěn)定。進一步，若一極采用定V/f控制，另外一極采用定有功功率、定無功功率控制(以下簡稱定P/Q控制)，在應(yīng)對擾動時存在暫態(tài)特性差的問題：(1)僅由定V/f控制極為換流站交流側(cè)電網(wǎng)提供松弛功能，易因容量受限而導(dǎo)致?lián)Q流站交流母線電壓和頻率失控；(2)隨著新能源電場發(fā)出功率的變化，由于定P/Q控制極來不及調(diào)節(jié)指令，難以實現(xiàn)雙極功率的自動合理分配；(3)當(dāng)定V/f控制極因故障退出時，需將定P/Q控制極切換為定V/f控制極，切換過程會導(dǎo)致?lián)Q流站母線電壓產(chǎn)生較大波動；(4)受端交流系統(tǒng)故障導(dǎo)致雙極功率盈余問題且投入交流耗能裝置后，由于送端站定P/Q控制極來不及調(diào)節(jié)指令，導(dǎo)致送端站定P/Q控制極不停從定V/f控制極抽取功率，進而導(dǎo)致定P/Q控制極在投入交流耗能裝置后仍然會因為過壓而單極閉鎖。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種接入孤島新能源電場的雙極柔直換流站控制方法及裝置，其能有效解決兩極均采用定V/f控制帶來的穩(wěn)定性差的問題，以及一極采用定V/f控制，另外一極采用定P/Q控制帶來暫態(tài)特性差的問題。