[發明專利]一種混合型MMC柔性直流輸電系統降壓運行控制方法

有效

• 申請號: 201910726094.3
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN110474341B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 鄭星星;徐攀騰;宋述波;李金安;包威;楊學廣;周登波;朱博;谷裕;李建勛;焦石;李倩;顧碩銘;郭云漢;柳林海
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/36;H02M7/483
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;黃培智

本發明公開了一種混合型MMC柔性直流輸電系統降壓運行控制方法，包括以下步驟：根據運行要求確定MMC直流側的降壓系數η和MMC交流側的穩定電壓U；獲取降壓運行時MMC交流側的交流系統電壓U_s和無功功率Q_v，得到MMC交流側的功率因數如果則進行下一步，否則，返回上一步；判斷MMC交流側運行情況，如果U_s＞U，則控制MMC吸收一定的無功功率，將功率因數調整至1.45η；如果U_s≤U，則控制MMC發出一定的無功功率輸出，將功率因數調整至1.45η。本發明的控制方法，依靠控制系統自身原有控制能力實現，解決了混合型MMC柔性直流輸電系統降壓運行時橋臂子模塊無法均壓的問題，增強了混合型MMC實現降壓運行能力和提高了直流線路絕緣故障等直流電壓降低情況下的故障穿越能力。

技術領域

本發明涉及柔性直流輸電技術，具體涉及一種混合型MMC柔性直流輸電系統降壓運行控制方法。

背景技術

近年來柔性直流輸電技術迅速發展，特高壓柔性直流輸電示范工程亦逐步落地開工建設，相比于常規高壓直流輸電，特高壓直流輸電對系統絕緣水平要求更高，在惡劣的氣候條件、嚴重污穢等易出現絕緣問題等環境條件下，直流架空線路如果仍在額定直流電壓(特高壓) 下運行，可能會產生較高的故障率，為提高輸電線路的可靠性和可用率，需采用降壓方式運行；另一方面，在直流線路故障直流電壓降低的情況下，維持MMC(模塊化多電平換流器) 的穩定可控對維持電網系統的穩定和提高電網抵御故障能力均具有十分重大的意義。但基于混合型MMC的柔性直流輸電系統，直流電壓降低至一定程度后，MMC橋臂電流會出現恒負 (或恒正)的情況。MMC運行特性限定了半橋子模塊僅能在橋臂電流為正的情況下進行充電，子模塊進行周期性充放電過程才能實現橋臂內子模塊的均壓控制。如橋臂電流為恒負，將造成MMC中的半橋子模塊長期處于切除狀態下的自然放電，電壓將逐漸降低，造成MMC 橋臂內子模塊無法實現均壓控制，嚴重情況下會出現全部半橋子模塊因欠壓故障而旁路退出運行，造成直流系統停運，嚴重威脅MMC的穩定運行。

針對混合型MMC柔性直流輸電降壓運行控制問題，申請公開號為201610865144.2的中國專利公開了一種控制方法，該方法提出在混合型MMC柔性直流輸電系統降壓運行期間，通過向混合型MMC橋臂注入15～25HZ低頻環流，通過增加環流的方式實現橋臂電流有正有負的運行狀態，進而實現混合型MMC中的半橋子模塊在直流系統降壓運行時可進行正常的充放電過程，解決混合型MMC柔性直流輸電系統降壓運行時橋臂子模塊無法均壓的問題。但該辦法存在明顯的弊端，增加的橋臂間環流會占用橋臂原器件的容量，造成額外的損耗。通常的做法是控制系統采取一定的措施將橋臂間環流抑制為0，因此該方法通過增加環流的控制方法與現有的控制方式相違背。

發明內容

本發明的目的是提供一種混合型MMC柔性直流輸電系統降壓運行控制方法，以解決混合型MMC柔性直流輸電系統降壓運行時橋臂子模塊無法均壓的問題。

為實現以上目的，本發明采取的技術方案是：

一種混合型MMC柔性直流輸電系統降壓運行控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

根據運行要求確定MMC直流側的降壓系數η和MMC交流側的穩定電壓U；

獲取降壓運行時MMC交流側的交流系統電壓U_s和無功功率Q_v，得到MMC交流側的功率因數

如果則進行下一步，否則，返回上一步；

判斷MMC交流側運行情況，如果U_s＞U，則控制MMC吸收一定的無功功率，將功率因數調整至1.45η；如果U_s≤U，則控制MMC發出一定的無功功率輸出，將功率因數調整至1.45η。

與現有技術相比，本發明的優點在于：