[發明專利]一種混合直流輸電系統換流器投入協調配合方法及裝置

有效

• 申請號: 201910178138.3
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN109802424B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 趙文強;黃志嶺;王永平;侍喬明;王冰倩;唐俊;盧宇
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種混合直流輸電系統換流器投入協調配合方法及裝置，包含直流電壓/直流電流平衡環節和控制執行環節；直流電壓/直流電流平衡環節用于對需要投入的換流器所連接的換流變壓器閥側交流電壓進行計算并產生需要投入的換流器所連接的換流變壓器檔位控制目標值；控制執行環節用于依據換流變壓器檔位控制目標值對需要投入的換流器所連接的換流變壓器檔位進行調節控制。本發明同時公開了相應的裝置。本發明能夠有效解決混合換流器間的直流電壓及直流電流協調控制問題，實現多混合換流器的功率協調控制，同時兼顧系統的穩態和暫態性能。

技術領域

本發明屬于混合直流輸電領域，特別涉及一種混合直流輸電系統換流器投入協調配合方法及裝置。

背景技術

高壓直流輸電系統可分為兩種類型：基于晶閘管技術的常規直流輸電系統(LCC-HVDC)和基于全控型電力電子器件技術的柔性直流輸電系統(Flexible-HVDC)。其中，常規直流輸電系統(LCC-HVDC)成本低、損耗小、運行技術成熟，目前，世界上正在運行的直流輸電系統幾乎都是LCC-HVDC系統，但常規直流輸電系統(LCC-HVDC)存在逆變側容易發生換相失敗、對交流系統的依賴性強、吸收大量無功、換流站占地面積大等缺點。而新一代的柔性直流輸電系統(Flexible-HVDC)則能夠實現有功功率及無功功率解耦控制、可以向無源網絡供電、結構緊湊占地面積小、不存在逆變側換相失敗問題等優點，但其存在成本高昂、損耗較大等缺陷。

為了滿足遠距離大容量輸電的要求，常規直流輸電系統一般采用兩個或多個換流器串聯的技術來提升系統的直流電壓等級和輸送容量。與之相同，目前國內正在實施的混合直流輸電工程采用整流側為兩個晶閘管換流器串聯，逆變側為兩個電壓源型換流器串聯或者多個電壓源型換流器并聯后與一個晶閘管換流器串聯的拓撲結構。

目前，在直流輸電工程中，常規特高壓直流輸電系統中串聯的兩個晶閘管換流器，一個在運行，一個在停運時，停運的換流器的檔位或者閥側交流電壓的有效值是時刻跟隨在運行的換流器，從而保證停運換流器再次投入運行時能夠快速的達到與運行的換流器相同的運行工作點。這是因為晶閘管換流器的直流電壓與閥側交流電壓的有效值成正比，而柔性直流輸電系統電壓源型換流器的直流電壓與閥側交流電壓的有效值并無這種關系。由于兩者的差異，這樣在混合直流輸電工程中尤其是串聯的兩個換流器中一個采用的是晶閘管換流器，一個采用的是電壓源型換流器就存在不能快速到達運行工作點的問題，影響系統的穩定。

對于混合直流輸電系統目前并無有效的方法，只能降低系統要求，不對兩個換流器進行協調，這意味著直流電壓和直流功率需要較長時間才能達到調度要求的運行值，嚴重威脅系統安全。

因此,本發明提供一種混合直流輸電系統換流器投入協調配合方法及裝置，能夠有效解決混合換流器間的直流電壓及直流電流協調控制問題，實現多混合換流器的功率協調控制，同時兼顧系統的穩態和暫態性能，更精準的實現混合直流輸電系統的功率電壓控制。

發明內容

本發明的目的是：提供一種混合直流輸電系統換流器投入協調配合方法及裝置，能夠有效解決混合換流器間的直流電壓及直流電流協調控制問題，實現多混合換流器的功率協調控制，同時兼顧系統的穩態和暫態性能，更精準的實現混合直流輸電系統的功率電壓控制。

為了達成上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種混合直流輸電系統換流器投入協調配合方法，所述方法用于混合直流輸電系統，包含直流電壓/直流電流平衡環節和控制執行環節；

所述直流電壓/直流電流平衡環節，用于依據當前運行方式并結合當前運行直流功率與換流變壓器閥側交流電壓之間的折算關系或直流電壓與換流變壓器閥側交流電壓之間的折算關系對需要投入的換流器所連接的換流變壓器閥側交流電壓進行計算并產生需要投入的換流器所連接的換流變壓器檔位控制目標值；

所述控制執行環節，用于依據換流變壓器檔位控制目標值對需要投入的換流器所連接的換流變壓器檔位進行調節控制。