[發明專利]基于MMC級聯構成直流換流站的MMC直流電壓平衡控制方法

有效

• 申請號: 201810593655.2
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108599227B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 康義;陳凌云;程改紅;邵沖;潘旭東;朱慶春;袁力翔;林廷衛;徐政;張哲任;徐雨哲
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司;中國電力工程顧問集團有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02M7/483
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 王琛

1.一種基于MMC級聯構成直流換流站的MMC直流電壓平衡控制方法，包括如下步驟：

(1)根據系統的設計要求，確定直流換流站的額定直流電壓U_dcN和額定直流電流I_dcN，并估算出換流站任一極換流單元的MMC級聯個數N，N為大于1的自然數；

(2)對于任一極換流單元，確定其中每一個MMC的額定直流電壓；

(3)計算換流單元中每一個MMC的額定容量并按容量大小進行排序，進而根據級聯個數N從中選取出額定容量最大或額定容量最小的MMC，并標記為MMC_s；

(4)對于換流單元中N個級聯的MMC，使其中的MMC_s采取定有功功率的控制策略，其余N-1個MMC采取定直流電壓的控制策略。

2.根據權利要求1所述的MMC直流電壓平衡控制方法，其特征在于：所述步驟(1)中對于直流換流站，其額定直流電壓U_dcN和額定容量S_MMC為系統設計要求且均會事先給定；若換流站為單極系統，則其額定直流電流I_dcN＝S_MMC/U_dcN；若換流站為雙極系統，則其額定直流電流I_dcN＝S_MMC/2U_dcN。

3.根據權利要求1所述的MMC直流電壓平衡控制方法，其特征在于：所述步驟(1)中估算換流單元MMC串聯個數N的方法為：首先，計算確定換流單元的MMC級聯個數上限N_max＝U_dcN/320，MMC級聯個數下限N_min＝U_dcN/500；若N_min至N_max之間存在整數，則使其中最大整數作為換流單元的MMC級聯個數N；若N_min至N_max之間不存在整數，則取最接近N_min的整數作為換流單元的MMC級聯個數N。

4.根據權利要求3所述的MMC直流電壓平衡控制方法，其特征在于：所述步驟(2)的具體實現方法為：若N_min至N_max之間存在整數，則使換流單元中第1～N-1個MMC的額定直流電壓為400kV，第N個MMC的額定直流電壓為U_dcN-400(N-1)kV；若N_min至N_max之間不存在整數，則使換流單元中第1～N-1個MMC的額定直流電壓為500kV，第N個MMC的額定直流電壓為U_dcN-500(N-1)kV。

5.根據權利要求1所述的MMC直流電壓平衡控制方法，其特征在于：所述步驟(3)中對于換流單元中任一MMC，若其額定直流電壓為U_dcNk，則該MMC的額定容量S_dcNk＝U_dcNk×I_dcN。

6.根據權利要求1所述的MMC直流電壓平衡控制方法，其特征在于：所述步驟(3)中若N＝2，則從換流單元中選取出額定容量最大的MMC并標記為MMC_s；若N＞2，則從換流單元中選取出額定容量最小的MMC并標記為MMC_s。

7.根據權利要求1所述的MMC直流電壓平衡控制方法，其特征在于：所述步驟(4)對于換流單元中MMC_s采取定有功功率和無功功率的控制策略或是定有功功率和交流電壓的控制策略，所控制的有功功率為換流單元中N個級聯MMC的有功功率總和。

8.根據權利要求1所述的MMC直流電壓平衡控制方法，其特征在于：所述步驟(4)對于換流單元中其余N-1個MMC均采取定直流電壓和無功功率的控制策略或是定直流電壓和交流電壓的控制策略，即先計算該換流單元的直流電壓U_dc，然后根據以下公式計算每個MMC的直流電壓參考值U_refk并依此進行控制；

U_refk＝U_dcNk×U_dc/U_dcN

其中：U_dcNk為MMC的額定直流電壓。