[發(fā)明專利]一種選擇柔性直流輸電系統(tǒng)啟動(dòng)電阻的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010583805.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN111835190B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊越;項(xiàng)祖濤;宋瑞華;楊大業(yè);杜寧;孫栩;韓彬;沈琳;呂思琦;滕文濤;李照庭;何健;周楊;郭賢珊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 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
• 主分類號(hào): H02M1/36
• 分類號(hào): H02M1/36;H02J3/36
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發(fā)明提供一種選擇柔性直流輸電系統(tǒng)啟動(dòng)電阻的方法和系統(tǒng)。所述方法和系統(tǒng)通過(guò)采集柔性直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性直流啟動(dòng)時(shí)的參數(shù)交流側(cè)線電壓有效值U_ac和等效電阻值R_s，換流器每個(gè)橋臂的子模塊個(gè)數(shù)N和電感L，以及子模塊電容的電容值C和電納值ωC，并將所述參數(shù)根據(jù)啟動(dòng)電阻與線路電流的關(guān)系，啟動(dòng)電阻耗能大小而預(yù)先設(shè)置的約束條件，計(jì)算滿足全部約束條件的最優(yōu)啟動(dòng)電阻值，所述方法和系統(tǒng)有效抑制了換流器子模塊充電對(duì)柔性直流系統(tǒng)造成的沖擊，還能使柔性直流系統(tǒng)快速地完成換流器充電，從而減小啟動(dòng)電阻能耗，提升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)仿真分析領(lǐng)域,并且更具體地，涉及一種選擇柔性直流輸電系統(tǒng)啟動(dòng)電阻的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電力電子技術(shù)的發(fā)展和第三次能源革命的提出使得柔性直流輸電技術(shù)引起了越來(lái)越多的關(guān)注。柔性直流輸電系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用的前提是其安全有效地啟動(dòng)并安全地投入運(yùn)行，因此有必要對(duì)柔性直流輸電系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行研究。柔性直流輸電系統(tǒng)的關(guān)鍵是換流器，柔性直流啟動(dòng)的核心是換流器電容帶電。換流器的電容帶電過(guò)程就是指換流器處于閉鎖狀態(tài)且子模塊電容電壓由0上升至額定值的過(guò)程，當(dāng)換流器使用交流側(cè)電源對(duì)子模塊電容充電時(shí)，初始狀態(tài)下，換流器子模塊電容通過(guò)啟動(dòng)電阻充電，然后，啟動(dòng)電阻被旁路，子模塊電容直接通過(guò)交流系統(tǒng)充電。由于啟動(dòng)電阻參與了子模塊電容充電的全過(guò)程，其大小不僅影響橋臂電壓、橋臂電流的大小還影響充電時(shí)間的長(zhǎng)短，因此啟動(dòng)電阻關(guān)系著柔性直流輸電的安全性與經(jīng)濟(jì)性，需進(jìn)行優(yōu)化選擇。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中，未考慮柔性直流輸電系統(tǒng)啟動(dòng)電阻對(duì)柔性直流輸電的安全性與經(jīng)濟(jì)性的影響的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種選擇柔性直流輸電系統(tǒng)啟動(dòng)電阻的方法，所述方法包括：

采集交流側(cè)線電壓有效值U_ac和等效電阻值R_s，換流器每個(gè)橋臂的子模塊個(gè)數(shù)N和電感L，以及子模塊電容的電容值C和電納值ωC；

根據(jù)所述交流側(cè)線電壓有效值U_ac和等效電阻值R_s，換流器每個(gè)橋臂的子模塊個(gè)數(shù)N和電感L，子模塊電容的電容值C和電納值ωC，以及預(yù)先設(shè)置的柔性直流啟動(dòng)的電流約束條件，確定啟動(dòng)電阻第一范圍；

根據(jù)所述子模塊電容的電容值C，換流器每個(gè)橋臂的子模塊個(gè)數(shù)N和電感L，以及預(yù)先設(shè)置的系統(tǒng)穩(wěn)定約束條件，確定啟動(dòng)電阻第二范圍；

根據(jù)啟動(dòng)電阻第一范圍和第二范圍，以及預(yù)先設(shè)置的啟動(dòng)電阻能量損耗約束條件，確定柔性直流輸電系統(tǒng)啟動(dòng)電阻最優(yōu)值。

進(jìn)一步地，所述方法適用于所述柔性直流輸電系統(tǒng)中的換流器為多電平結(jié)構(gòu)換流器。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述交流側(cè)線電壓有效值U_ac和等效電阻值R_s，換流器每個(gè)橋臂的子模塊個(gè)數(shù)N和電感L，子模塊電容的電容值C和電納值ωC，以及預(yù)先設(shè)置的柔性直流啟動(dòng)的電流約束條件，確定啟動(dòng)電阻第一范圍是指將將所述交流側(cè)線電壓有效值U_ac和等效電阻值R_s，換流器每個(gè)橋臂的子模塊個(gè)數(shù)N和電感L，子模塊電容的電容值C和電納值ωC代入預(yù)先設(shè)置的柔性直流啟動(dòng)的電流約束條件，計(jì)算滿足所述約束條件的啟動(dòng)電阻第一范圍，其中，所述柔性直流啟動(dòng)的電流約束條件的函數(shù)為：

f(R_lim)min(I₁,I₂,I₃)

式中，R_lim為啟動(dòng)電阻，I₁，I₂和I₃分別為子模塊電流限值，橋臂電流限值和相電流保護(hù)電流閾值，t₁為交流電源直接對(duì)換流站充電的起始時(shí)刻，t₂為交流電源直接對(duì)換流站充電的結(jié)束時(shí)刻。