[發明專利]一種用于柔性直流配電系統的自適應控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202010610851.3
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111864705A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 肖小龍;張曉榮;蘇偉;王樹剛;袁棟;楊景剛;史明明;袁宇波;孫秋芹;劉瑞煌;司鑫堯;郭佳豪
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;湖南大學;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J3/36
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 顏盈靜

1.一種用于柔性直流配電系統的自適應控制系統，其特征在于：所述自適應控制系統與柔性直流配電系統的接地端并聯，該自適應控制系統包括：高壓并聯開關和可變電阻，所述高壓并聯開關的投切和所述可變電阻的電阻值均通過自適應控制模塊進行優化調整；

所述自適應控制模塊包括：

接地判斷模塊，用于對柔性直流配電系統的接地故障進行判斷并發出相應的信號；

跳閘控制和自適應電阻模塊，用于根據接地判斷模塊發出的信號，基于控制策略高壓并聯開關的投切和可變電阻的電阻值進行控制優化。

2.根據權利要求1所述的一種用于柔性直流配電系統的自適應控制系統，其特征在于：所述柔性直流配電系統通過中性點經電阻進行接地，所述自適應控制系統并聯在電阻兩端。

3.根據權利要求1所述的一種用于柔性直流配電系統的自適應控制系統，其特征在于：所述接地判斷模塊包括：

采樣子模塊，用于對直流母線正極電壓、直流母線負極電壓和直流母線電流進行采樣，得到對應的采樣信號；

分析判斷子模塊，用于通過分析采樣信號，進行故障類型判斷，并根據故障類型發出相應的信號，所述信號包括異常信號和接地信號。

4.根據權利要求1所述的一種用于柔性直流配電系統的自適應控制系統，其特征在于：所述控制策略為：在柔性直流配電系統單極接地故障下，持續直流入地電流限制在10A以下，可變電阻的電阻值大于不平衡電壓與相電流允許值的比值。

5.根據權利要求1所述的一種用于柔性直流配電系統的自適應控制系統，其特征在于：當柔性直流配電系統發生單極瞬時接地故障時，所述跳閘控制和自適應電阻模塊控制可變電阻不接入和通過設定開關延遲閉合時間t_set使故障點電弧熄滅。

6.根據權利要求4所述的一種用于柔性直流配電系統的自適應控制系統，其特征在于：當柔性直流配電系統發生故障時間大于t_set的非永久性接地故障或永久性接地故障時，所述跳閘控制和自適應電阻模塊基于控制策略對可變電阻的電阻值進行預調整，并控制高壓并聯開關進行閉合使將經過預調整后的可變電阻接入系統觸發斷路器動作跳閘隔離故障。

7.根據權利要求6所述的一種用于柔性直流配電系統的自適應控制系統，其特征在于：當高壓并聯開關閉合后的時間大于t_保+ε時，其中t_保為保護動作時間，ε為裕度時間，所述跳閘控制和自適應電阻模塊控制高壓并聯開關進行斷開。

8.根據權利要求1至7任意一項所述的一種用于柔性直流配電系統的自適應控制系統，其特征在于：所述自適應控制模塊還包括：

輸入模塊，用于對相關參數進行設定和賦值；

輸出模塊，用于對可變電阻的檔位控制量、高壓并聯開關的投切信號、接地信號和跳閘信號進行輸出展示。

9.基于權利要求8所述的一種用于柔性直流配電系統的自適應控制系統的自適應控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：采用統一時鐘獲取直流母線正極電壓、直流母線負極電壓和直流母線電流；判斷直流母線電流是否超過最大直流電流設定值Iset，若超過則發出異常信號，并執行步驟2；

步驟2：判斷直流母線正/負極電壓是否低于系統正常運行時單極電壓的最低值Vlmin或高于系統正常運行時單極電壓的最高值Vlmax，若低于Vlmin或高于Vlmax，則發出異常信號；否則發出接地信號；

步驟3：根據發出的信號判斷故障類型，并根據故障類型，對高壓并聯開關的投切和可變電阻的電阻值進行調整，以觸發斷路器動作跳閘隔離故障。

10.根據權利要求9所述的自適應控制方法，其特征在于：所述步驟3包括：

當故障類型為單極瞬時接地故障時，可變電阻不接入柔性直流配電系統，并通過設定開關延遲閉合時間t_set使故障點電弧熄滅。