[發(fā)明專利]基于虛擬調(diào)制的閉鎖故障后直流過(guò)電壓抑制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010104816.4
• 申請(qǐng)日: 2020-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111355255B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫媛媛;趙悅彤;秦善萌;尹睿;楊盼博;馬士聰;王鐵柱;曾思成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué);中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36;H02J3/38;H02H7/26
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本發(fā)明公開(kāi)了基于附加虛擬調(diào)制的閉鎖故障后直流過(guò)電壓抑制方法，包括：測(cè)量新能源孤島經(jīng)柔直電網(wǎng)接入時(shí)的直流電壓信號(hào)；基于該直流電壓信號(hào)判斷附加虛擬調(diào)制控制策略是否投入；利用附加虛擬調(diào)制控制策略的投入與否來(lái)延長(zhǎng)達(dá)到直流電壓限值的時(shí)間，抑制閉鎖故障后直流過(guò)電壓。本發(fā)明針對(duì)新能源孤島經(jīng)多端真雙極柔直電網(wǎng)接入系統(tǒng)，當(dāng)受端換流站或交流系統(tǒng)發(fā)生故障造成功率輸出受阻時(shí)，投入附加虛擬調(diào)制控制策略，降低流入直流電網(wǎng)的功率，延長(zhǎng)達(dá)到直流電壓限值的時(shí)間，抑制直流電壓上升速度，且經(jīng)濟(jì)成本較低。附加虛擬調(diào)制控制策略根據(jù)直流電壓情況自動(dòng)投入自動(dòng)退出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于柔性直流輸電保護(hù)與控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于虛擬調(diào)制的閉鎖故障后直流過(guò)電壓抑制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開(kāi)相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

近年來(lái)，可再生能源尤其是風(fēng)光能源發(fā)展迅猛，大量風(fēng)光新能源接入電網(wǎng)。然而新能源交流并網(wǎng)面臨輸電穩(wěn)定性差、效率低等瓶頸，僅依靠傳統(tǒng)交流電網(wǎng)的輸電模式難以滿足大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)需求。而柔性直流輸電具有可實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電無(wú)源并網(wǎng)、可向無(wú)源負(fù)荷供電等優(yōu)勢(shì)，可以為新能源孤島提供電壓和頻率支撐。在已投運(yùn)或在建的柔性直流輸電工程中，約有三分之一以風(fēng)電場(chǎng)孤島接入為目標(biāo)。

對(duì)于以風(fēng)電為代表的新能源經(jīng)柔直電網(wǎng)送出系統(tǒng)，連接新能源孤島的換流器一般采用定交流電壓和定頻率控制，給新能源提供恒定的電壓與頻率支撐。當(dāng)柔直電網(wǎng)受端換流器發(fā)生閉鎖故障時(shí)，送端受入的新能源功率不會(huì)發(fā)生變化，直流電網(wǎng)內(nèi)輸入功率高于輸出功率，因此會(huì)造成直流電壓升高，由于電力電子器件的低阻尼和低慣量特性，直流電壓達(dá)到過(guò)壓時(shí)間僅需要幾十毫秒，較高的直流電壓會(huì)對(duì)電力電子器件和電容器造成不可逆的損壞，危及換流站安全穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，針對(duì)上述問(wèn)題，現(xiàn)有工程上一般采用耗能電阻消耗掉直流電網(wǎng)內(nèi)盈余的功率，但耗能電阻耗資較大且占地面積較大。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了基于附加虛擬調(diào)制的閉鎖故障后直流過(guò)電壓抑制方法，在保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)下，充分考慮經(jīng)濟(jì)性要求，從控制策略的角度入手降低直流電網(wǎng)內(nèi)多余的功率，進(jìn)而抑制直流過(guò)壓。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，一個(gè)方面，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

基于附加虛擬調(diào)制的閉鎖故障后直流過(guò)電壓抑制方法，包括：

測(cè)量新能源孤島經(jīng)柔直電網(wǎng)接入時(shí)的直流電壓信號(hào)；

基于該直流電壓信號(hào)判斷附加虛擬調(diào)制控制策略是否投入；

利用附加虛擬調(diào)制控制策略的投入與否來(lái)延長(zhǎng)達(dá)到直流電壓限值的時(shí)間，抑制閉鎖故障后直流過(guò)電壓。

另一方面，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

基于附加虛擬調(diào)制的閉鎖故障后直流過(guò)電壓抑制系統(tǒng)，包括：電壓測(cè)量單元及控制器；

所述電壓測(cè)量單元測(cè)量新能源孤島經(jīng)柔直電網(wǎng)接入時(shí)的直流電壓信號(hào)；

所述控制器基于該直流電壓信號(hào)判斷附加虛擬調(diào)制控制策略是否投入；

利用附加虛擬調(diào)制控制單元的投入與否來(lái)延長(zhǎng)達(dá)到直流電壓限值的時(shí)間，抑制閉鎖故障后直流過(guò)電壓。

以上一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案存在以下有益效果：

本發(fā)明在保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)下，充分考慮經(jīng)濟(jì)性要求，從控制策略的角度入手降低直流電網(wǎng)內(nèi)多余的功率，進(jìn)而抑制直流過(guò)壓。

本發(fā)明在新能源孤島經(jīng)柔直電網(wǎng)接入系統(tǒng)中，通過(guò)測(cè)量直流電壓信號(hào)判斷附加虛擬調(diào)制控制策略是否投入，用于延長(zhǎng)達(dá)到直流電壓限值的時(shí)間。