[發明專利]功率平衡控制器、基于虛擬阻抗的雙極MMC換流站無源控制策略及柔性直流輸電系統

有效

• 申請號: 201911418373.X
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111049399B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 傅春翔;陳晴;楊林剛;汪天呈;薛源;徐鷗洋;高玉青;楊文斌;周才全;徐志輝;酈洪柯
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H02M7/493;H02J3/36
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

1.一種功率平衡控制器，其特征在于：用于平衡正、負極MMC換流器與交流系統交換的有功功率和無功功率，并為正、負極MMC換流器提供交流的電壓幅值指令值，步驟如下：

獲取正極MMC換流器向交流系統輸入的有功功率P₁和無功功率Q₁，負極MMC換流器向交流系統輸入的有功功率P₂和無功功率Q₂；

計算正、負極MMC換流器的有功功率平均值P_ave和無功功率平均值Q_ave；

將P₁與P_ave相減后通過PI環節得到U_a11，將Q₁與Q_ave相減后通過PI環節得到U_a12，計算正極MMC換流器的電壓幅值指令值U_aref1，

將P₂與P_ave相減后通過PI環節得到U_a21，將Q₂與Q_ave相減后通過PI環節得到U_a22，計算負極MMC換流器的電壓幅值指令值U_aref2，

當檢測到正、負極發生故障時，將正、負極MMC換流器的電壓幅值指令值都變為1pu。

2.一種基于虛擬阻抗的雙極MMC換流站無源控制策略，其特征在于：

獲取由權利要求1所述的功率平衡控制器提供的正極MMC換流器的電壓幅值指令值U_aref1和負極MMC換流器的電壓幅值指令值U_aref2；

正、負極MMC換流器的電壓頻率指令值f_ref取工頻電壓的頻率值；

通過下式計算得到正、負極MMC換流器分別在各自交流側虛擬電位點的電壓，

上式中各電氣量均為旋轉頻率為f_ref的dq旋轉坐標下的分量；其中u_ad和u_aq為正、負極MMC換流器出口電壓測量值的dq分量；i_ad和i_aq為正、負極MMC換流器出口流向交流系統的交流電流測量值的dq分量；u’_ad和u’_aq為正、負極MMC換流器在虛擬電位點的電壓的dq分量；R_vir為虛擬阻抗；

取d軸的電壓指令值u’_adref等于正、負極MMC換流器的電壓幅值指令值，q軸的電壓指令值u’_aqref等于零。

3.根據權利要求2所述的基于虛擬阻抗的雙極MMC換流站無源控制策略，其特征在于：所述R_vir設置為0.008pu。

4.一種柔性直流輸電系統，與無源系統相連的換流站具有正極MMC換流器和負極MMC換流器，其特征在于：該輸電系統使用權利要求2或3所述基于虛擬阻抗的雙極MMC換流站無源控制策略。