[發(fā)明專(zhuān)利]一種柔性直流電流控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910988256.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110752764B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊柳;黃偉煌;朱喆;周月賓;許樹(shù)楷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/483
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/483;H02M7/5387;H02H7/26;H02J3/36
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

1.一種柔性直流電流控制方法，其特征在于，適用于柔性直流輸電系統(tǒng)，所述方法包括：

當(dāng)所述柔性直流輸電系統(tǒng)中的架空線發(fā)生直流接地故障時(shí)，采集所述柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電流；

將所述直流電流和預(yù)設(shè)的目標(biāo)值輸入到PI控制器中，生成目標(biāo)電壓；

將所述目標(biāo)電壓分別添加到模塊化多電平換流器的橋臂調(diào)制波參考電壓中；所述橋臂調(diào)制波參考電壓包括上橋臂調(diào)制波參考電壓和下橋臂調(diào)制波參考電壓；則，所述將所述目標(biāo)電壓分別添加到模塊化多電平換流器的橋臂調(diào)制波參考電壓中，滿足以下公式：

U_refp＝1/2U_dc-U_ac-U_cir+ΔU 公式(1)；

U_refn＝1/2U_dc+U_ac-U_cir+ΔU 公式(2)；

其中，U_refp為所述上橋臂調(diào)制波參考電壓；U_refn為所述下橋臂調(diào)制波參考電壓；U_dc所述柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓額定值；U_ac為所述模塊化多電平換流器交流側(cè)出口電壓有效值；U_cir為所述模塊化多電平換流器的橋臂二倍頻環(huán)流在橋臂上產(chǎn)生的電壓降；ΔU為所述目標(biāo)電壓；

根據(jù)所述橋臂調(diào)制波參考電壓生成所述模塊化多電平換流器中每個(gè)功率模塊的觸發(fā)信號(hào)，以控制所述模塊化多電平換流器的直流電壓輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的柔性直流電流控制方法，其特征在于，所述模塊化多電平換流器中每個(gè)橋臂包括若干個(gè)半橋型功率模塊和全橋型功率模塊。

3.如權(quán)利要求2所述的柔性直流電流控制方法，其特征在于，所述半橋型功率模塊和所述全橋型功率模塊串聯(lián)連接。

4.如權(quán)利要求1所述的柔性直流電流控制方法，其特征在于，所述目標(biāo)值為0。

5.如權(quán)利要求4所述的柔性直流電流控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

當(dāng)所述柔性直流輸電系統(tǒng)中的架空線發(fā)生直流接地故障時(shí)，外環(huán)有功類(lèi)控制器輸出電流至0；

當(dāng)故障恢復(fù)后，重新切換為故障前的有功類(lèi)控制。

6.如權(quán)利要求2所述的柔性直流電流控制方法，其特征在于，所述半橋型功率模塊包括：半橋輸入端、半橋輸出端、第一晶體管、第二晶體管、第一電容、第一二極管以及第二二極管；其中，

所述半橋輸入端分別連接所述第一晶體管的源極和所述第二晶體管的漏極，所述半橋輸出端與所述第二晶體管的源極連接；所述第一二極管的正極與所述第一晶體管的源極連接，所述第一二極管的負(fù)極與所述第一晶體管的漏極連接；所述第二二極管的正極與所述第二晶體管的源極連接，所述第二二極管的負(fù)極與所述第二晶體管的漏極連接；所述第一電容的第一端連接所述第一晶體管的漏極，所述第一電容的第二端連接所述第二晶體管的源極。

7.如權(quán)利要求2所述的柔性直流電流控制方法，其特征在于，所述全橋型功率模塊包括：全橋輸入端、全橋輸出端、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第二電容、第三二極管、第四二極管、第五二極管和第六二極管；其中，

所述全橋輸入端分別連接所述第三晶體管的源極和所述第四晶體管的漏極，所述全橋輸出端分別連接所述第五晶體管的源極和所述第六晶體管的漏極；所述第三二極管的正極與所述第三晶體管的源極連接，所述第三二極管的負(fù)極與所述第三晶體管的漏極連接；所述第四二極管的正極與所述第四晶體管的源極連接，所述第四二極管的負(fù)極與所述第四晶體管的漏極連接；所述第五二極管的正極與所述第五晶體管的源極連接，所述第五二極管的負(fù)極與所述第五晶體管的漏極連接；所述第六二極管的正極與所述第六晶體管的源極連接，所述第六二極管的負(fù)極與所述第六晶體管的漏極連接；所述第二電容的第一端分別連接所述第三晶體管的漏極和所述第五晶體管的漏極，所述第二電容的第二端分別連接所述第四晶體管的源極和所述第六晶體管的源極。

8.一種柔性直流電流控制裝置，其特征在于，適用于柔性直流輸電系統(tǒng)，所述裝置包括：

直流電流采集模塊，用于當(dāng)所述柔性直流輸電系統(tǒng)中的架空線發(fā)生直流接地故障時(shí)，采集所述柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電流；

目標(biāo)電壓生成模塊，用于將所述直流電流和預(yù)設(shè)的目標(biāo)值輸入到PI控制器中，生成目標(biāo)電壓；

參考電壓計(jì)算模塊，用于將所述目標(biāo)電壓分別添加到模塊化多電平換流器的橋臂調(diào)制波參考電壓中；所述橋臂調(diào)制波參考電壓包括上橋臂調(diào)制波參考電壓和下橋臂調(diào)制波參考電壓；則，所述將所述目標(biāo)電壓分別添加到模塊化多電平換流器的橋臂調(diào)制波參考電壓中，滿足以下公式：

U_refp＝1/2U_dc-U_ac-U_cir+ΔU 公式(1)；

U_refn＝1/2U_dc+U_ac-U_cir+ΔU 公式(2)；

其中，U_refp為所述上橋臂調(diào)制波參考電壓；U_refn為所述下橋臂調(diào)制波參考電壓；U_dc所述柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓額定值；U_ac為所述模塊化多電平換流器交流側(cè)出口電壓有效值；U_cir為所述模塊化多電平換流器的橋臂二倍頻環(huán)流在橋臂上產(chǎn)生的電壓降；ΔU為所述目標(biāo)電壓；

觸發(fā)信號(hào)生成模塊，用于根據(jù)所述橋臂調(diào)制波參考電壓生成所述模塊化多電平換流器中每個(gè)功率模塊的觸發(fā)信號(hào)，以控制所述模塊化多電平換流器的直流電壓輸出。