[發明專利]一種高壓直流輸電的低壓限流控制方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 201910114273.1
• 申請日: 2019-02-14
• 公開（公告）號: CN109802380B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 李云亭
• 申請（專利權）人: 李云亭
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J3/36;H02H9/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種高壓直流輸電的低壓限流控制方法、系統及裝置，包括：根據高壓直流輸電系統的工作參數確定啟動電壓、最小允許電壓、最大允許電流及最小允許電流；將以啟動電壓和最大允許電流為一端點、以最小允許電壓和最小允許電流為另一端點的UI特性曲線分成N段子曲線，并設定每段子曲線的斜率；對應較大電壓的子曲線斜率＞對應較小電壓的子曲線斜率；將兩端點的坐標值和每段子曲線的斜率代入電壓電流關系式，獲取相鄰子曲線的交點坐標值，以得到變斜率的UI特性曲線；在系統工作過程中，當實際直流電壓小于啟動電壓時，根據所得UI特性曲線對直流電流指令進行限制。可見，本申請避免了系統連續換相失敗，且保證了系統較快恢復正常運行。

技術領域

本發明涉及高壓直流輸電領域，特別是涉及一種高壓直流輸電的低壓限流控制方法、系統及裝置。

背景技術

目前，高壓直流輸電技術在限制系統短路電流水平、隔斷交直流系統間故障影響及解決大容量遠距離輸電等問題上具有較大優勢，因此高壓直流輸電系統在電網中得到廣泛應用。現有技術中，高壓直流輸電系統內開關器件通常采用無關斷能力的晶閘管，所以高壓直流輸電系統逆變側發生換相失敗是一種常見的故障，它會導致系統直流電壓降低、直流輸電功率減少、直流電流增大及換流閥壽命縮短等不良后果。如果換相失敗后控制不當，還會引發后續的換相失敗，最終導致系統直流傳輸中斷。

為了防止高壓直流輸電系統出現連續換相失敗，現有技術通常采用低壓限流控制方法：在系統直流電壓下降到一個指定值時，對系統的直流電流指令進行限制，目的是防止故障期間系統直流電流的迅速增大，降低系統無功需求，從而有利于系統直流電壓的維持或恢復，進而起到預防換相失敗的作用。具體地，現有的低壓限流控制方法采用線性控制方式，如圖1所示(圖1中，U_DC^*為系統直流電壓，U_H^*為系統啟動電壓，U_L^*為系統最小允許電壓，Iord^*為系統直流電流指令，I_H^*為系統最大允許電流，I_L^*為系統最小允許電流)。但是，當系統發生嚴重故障時，其響應較慢，導致逆變側電壓和直流輸電功率調整緩慢，對于低電壓水平時直流電流的增長速度來說，仍難以避免系統發生連續換相失敗，且不利于故障切除后系統的恢復。

因此，如何提供一種解決上述技術問題的方案是本領域的技術人員目前需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種高壓直流輸電的低壓限流控制方法、系統及裝置，避免了系統發生連續換相失敗的情況，且保證了系統較快恢復正常運行。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種高壓直流輸電的低壓限流控制方法，包括：

預先根據高壓直流輸電系統的工作參數確定系統的啟動電壓、最小允許電壓、最大允許電流及最小允許電流；

將以所述啟動電壓和所述最大允許電流為一個端點、以所述最小允許電壓和所述最小允許電流為另一個端點的UI特性曲線分成N段子曲線，并設定每段子曲線的斜率；其中，對應較大直流電壓的子曲線的斜率＞對應較小直流電壓的子曲線的斜率；N為大于1的整數；

將兩端點的坐標值和每段子曲線的斜率代入預設電壓電流關系式，獲取相鄰子曲線的交點坐標值，以最終得到變斜率的UI特性曲線；

在所述系統工作的過程中，當所述系統的實際直流電壓小于所述啟動電壓時，根據變斜率的所述UI特性曲線對所述系統的直流電流指令進行限制。