[發明專利]一種直流融冰裝置全功率試驗控制方法

有效

• 申請號: 201910536613.X
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110231793B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 許逵;馬曉紅;陳宇;陳沛龍;劉君;楊柳青;張露松;曾華榮
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 胡緒東

本發明公開了一種直流融冰裝置全功率試驗控制方法，該方法為：晶閘管型直流融冰裝置正常運行時，采用電流控制方法：全橋MM換流器采用兩種工作模式：模式一、全橋MMC換流器直流側控制采用定直流電壓模式；模式二、全橋MMC換流器直流側控制采用模擬線路負載，定直流電阻模式，即設定一電阻，輸出的直流電壓隨著輸入直流電流的大小而改變。本發明的直流融冰裝置全功率試驗控制方法能夠實現直流晶閘管融冰裝置的全功率試驗功能，將晶閘管型直流融冰裝置發出的直流電流回饋到交流系統中，對MMC功率電源模塊的直流電容電壓進行均衡控制、控制全橋MMC換流器補償晶閘管融冰裝置帶來的無功損耗、控制全橋MMC換流器補償晶閘管融冰裝置帶來的諧波。

技術領域

本發明屬于直流融冰設備技術領域，具體涉及一種直流融冰裝置全功率試驗控制方法。

背景技術

隨著我國電力系統的飛速發展，輸電線路不斷延伸至低溫高海拔地區，在這些地區經常遭遇冰災。因輸電線路覆冰導致的供電中斷，電弧燒傷，電網解列等事故，嚴重威脅電力系統的安全運行。08年1月滇黔、兩廣等地的冰災破壞了大量的電力設施，引起供電中斷，導致多條鐵路線停運，嚴重影響人民群眾的幸福感，南方電網為此付出了高達150億的代價。為避免此類事故發生，提高電網安全運行的能力，必須及時融冰。

每年冰期來臨之前，現有的直流融冰設備均需進行帶輸電線路的融冰演練，以檢測設備的可靠性，然而該演練會帶來如下問題：1)因演練時需要停運輸電線路，耗費大量時間和人力資源，降低了線路的利用率；2)為了檢測設備，系統需要提供匹配裝置容量的電源，(電壓10kV以上，同時至少需要提供上千安培的電流)；3)試驗會消耗大量的電能；4)融冰試驗所產生的諧波可能會損壞供電線路上的設備。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種直流融冰裝置全功率試驗控制方法，以解決現有技術中存在的問題。

本發明采取的技術方案為：一種直流融冰裝置全功率試驗控制方法，該直流融冰裝置包括全橋MMC換流器和晶閘管型直流融冰裝置，全橋MMC換流器和晶閘管型直流融冰裝置的交流側均連接到同一交流母線，直流側的正極和負極分別連接到兩條融冰電纜同一端，兩融冰電纜另一端短接；直流融冰裝置全功率試驗控制方法為：晶閘管型直流融冰裝置正常運行時，采用定電流控制模式；全橋MMC換流器采用兩種工作模式：模式一、全橋MMC換流器直流側控制采用定直流電壓模式；模式二、全橋MMC換流器直流側控制采用模擬線路負載模式，即設定一電阻R_ref，輸出的直流電壓隨著輸入直流電流Idc_measure的大小而改變(Vdc_ref＝R_ref*Idc_measure)。

全橋MMC換流器的各個功率單元模塊直流電容電壓控制采用定電壓比例積分控制方法，有功功率控制方法采用能量平衡控制方法：交流側吸收有功功率等于直流側融冰流入有功功率和吸收或消耗所有功率單元模塊直流電容電壓變化產生改變的總能量。

把流入直流融冰電纜的直流電流和直流電壓的相乘，即為直流側的有功功率，有功功率再除以1.5倍的交流側有功分量，得到實際直流側功率折算成交流側電流值iq_dc；全橋MMC換流器功率模塊電壓的給定值Vc_ref與測量均值Vc_abcM_av進行比較，所得的誤差經過比例積分PI環節，減去交流側電流值iq_dc(從直流測吸收能量)，再與交流側電流分量iqs通過PI控制器進行比較跟蹤，將晶閘管型直流融冰裝置產生的電流回饋到交流系統中，同時保證MMC的電容電壓穩定在設定值Vc_ref±5％內。

直流融冰裝置的無功功率控制采用定交流側無功功率控制方法：設定的無功功率，經除以1.5倍的交流側電壓分量Vqs后，計算出交流側無功電流的給定值，再與交流側無功電流Ids比較，誤差通過PI控制器進行跟蹤，實現系統無功功率穩定在設定值，從而達到補償晶閘管型直流融冰裝置所產生的無功功率的效果。