[發(fā)明專利]混聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)受端交流故障處理方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010595869.0
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN111969567B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳通華;鄭坤承;李新東;戴魏;王小紅;滕賢亮;周斌;吳丹;侯小凡;趙志強(qiáng);陳爭光;孔祥平
• 申請（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司;南瑞集團(tuán)有限公司;中國電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/26
• 分類號(hào): H02H7/26;H02J3/36
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 張歡歡

本發(fā)明公開了一種混聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)受端交流故障處理方法及系統(tǒng)，根據(jù)受端交流系統(tǒng)電壓跌落值計(jì)算VSC的無功功率補(bǔ)償量，并將其補(bǔ)償至每個(gè)VSC外環(huán)控制器上；根據(jù)受端交流系統(tǒng)電壓跌落值計(jì)算VSC的有功功率最大值，根據(jù)VSC有功功率最大值計(jì)算VSC外環(huán)控制器的電流參考值的限幅值，作為每個(gè)VSC外環(huán)控制器產(chǎn)生的d軸電流參考值的限幅；根據(jù)VSC有功功率最大值計(jì)算送端LCC控制器的電流限幅值，作為送端LCC控制器產(chǎn)生的電流參考值的限幅本發(fā)明方法使得混聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)在受端交流系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，降低故障暫態(tài)情況下造成的VSC子模塊過電壓，同時(shí)一定程度上抑制了LCC出現(xiàn)連續(xù)換相失敗的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輸配電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)受端交流故障處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

基于晶閘管技術(shù)的電網(wǎng)換相換流器型高壓直流輸電系統(tǒng)(Line CommutedConverter based High Voltage Direct Current,LCC-HVDC)具有技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于海底電纜送電、遠(yuǎn)距離大容量輸電以及異步電網(wǎng)背靠背互聯(lián)等場合。但它存在著逆變站易發(fā)生換相失敗、無功損耗大、無法對弱交流系統(tǒng)供電等缺陷，在一定程度上制約了它的發(fā)展。基于電壓源型換流器的柔性直流輸電系統(tǒng)(Voltage SourceConverter basedHigh Voltage Direct Current,VSC-HVDC)采用了模塊化多電平換流器技術(shù)，其具有快速解耦的有功功率及無功功率控制性能、無換相失敗、濾波容量需求小等優(yōu)點(diǎn)，在新能源發(fā)電并網(wǎng)、城市配網(wǎng)增容、遠(yuǎn)距離負(fù)荷供電等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，但它也有著造價(jià)昂貴、故障率高、控制復(fù)雜等缺點(diǎn)。為了能綜合LCC-HVDC和VSC-HVDC的優(yōu)點(diǎn)，混聯(lián)型直流輸電成為一個(gè)重要發(fā)展方向。混聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)是指送端采用LCC，受端采用LCC與多個(gè)電壓源型換流器(VSC)混聯(lián)的輸電方式。該混聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)提供了更為靈活、快捷的輸電方式，改善了受端交流系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性，降低了換相失敗發(fā)生的概率，能夠兼顧經(jīng)濟(jì)和技術(shù)效益。

在LCC-HVDC中，針對受端交流系統(tǒng)故障，采用低壓限流、換相失敗預(yù)測等控制方法來實(shí)現(xiàn)故障穿越；在VCS-HVDC中，針對受端交流系統(tǒng)故障，由于送端通常采用定電壓控制，受端通常采用定功率控制，會(huì)使用降低送端功率參考值從而降低直流電流的方法來實(shí)現(xiàn)故障穿越。

現(xiàn)有的交流故障穿越方法主要是針對于LCC-HVDC單獨(dú)運(yùn)行和VSC-HVDC單獨(dú)運(yùn)行的情況，沒有考慮混聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)的情況下LCC與VSC之間的協(xié)調(diào)配合控制；即現(xiàn)有技術(shù)無法在混聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)在功率接收端出現(xiàn)嚴(yán)重交流故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)直流系統(tǒng)不閉鎖正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種混聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)受端交流故障處理方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)受端交流系統(tǒng)故障穿越的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種混聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)受端交流故障處理方法，其特征是，包括以下過程：

獲取受端交流系統(tǒng)的電壓跌落值、各VSC子模塊電壓平均值和受端直流保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作情況；

根據(jù)受端交流系統(tǒng)的電壓跌落值、各VSC子模塊電壓平均值和受端直流保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作情況判斷出受端交流系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，執(zhí)行以下過程：

根據(jù)受端交流系統(tǒng)電壓跌落值計(jì)算VSC的無功功率補(bǔ)償量，并將其補(bǔ)償至每個(gè)VSC外環(huán)控制器上；

根據(jù)受端交流系統(tǒng)電壓跌落值計(jì)算VSC的有功功率最大值，

根據(jù)VSC有功功率最大值計(jì)算VSC外環(huán)控制器的電流參考值的限幅值，作為每個(gè)VSC外環(huán)控制器產(chǎn)生的d軸電流參考值的限幅；

根據(jù)VSC有功功率最大值計(jì)算送端LCC控制器的電流限幅值，作為送端LCC控制器產(chǎn)生的電流參考值的限幅。