[發(fā)明專利]一種特高壓混合直流輸電系統(tǒng)的啟動(dòng)方式

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011472868.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN112366743A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊鑫;郭春義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提出了一種特高壓混合直流輸電系統(tǒng)的啟動(dòng)方式，整流站LCC采用由2組6脈動(dòng)換流單元串聯(lián)組成的十二脈動(dòng)換流器，在直流線路出口處串聯(lián)平波電抗器，系統(tǒng)側(cè)并聯(lián)接入濾波器。逆變站MMC的換流單元采用半橋子模塊。平波電抗器連接在直流線路出口側(cè)，交流濾波器安裝在交流母線上，系統(tǒng)采用雙極金屬中線方式。啟動(dòng)時(shí)首先建立逆變側(cè)直流電壓，然后解鎖整流側(cè)LCC，通過調(diào)節(jié)觸發(fā)角使電流達(dá)到額定值完成啟動(dòng)過程。詳細(xì)分析了MMC啟動(dòng)過程，考慮了不可控充電和可控充電階段的銜接，減小了啟動(dòng)過程中的過電壓現(xiàn)象?？紤]到不同階段的不同特點(diǎn)，提出了各個(gè)啟動(dòng)階段的開始時(shí)間及持續(xù)時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輸配電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種特高壓混合直流輸電系統(tǒng)的啟動(dòng)方式。

背景技術(shù)

近年來國家大力發(fā)展西電東送工程，將西部的清潔能源通過直流線路送往東南部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。傳統(tǒng)直流輸電容量大成本低但存在換相失敗風(fēng)險(xiǎn)，柔性直流輸電雖無換相失敗風(fēng)險(xiǎn)但相對(duì)于同等級(jí)的傳統(tǒng)直流輸電其建設(shè)成本高，運(yùn)行損耗大。結(jié)合兩者優(yōu)勢(shì)的混合直流輸電應(yīng)運(yùn)而生?；旌现绷鬏旊姽こ痰膶?shí)現(xiàn)為電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的支撐，也為世界直流輸電的發(fā)展注入了新的活力。但混合直流輸電系統(tǒng)特有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也使得其啟動(dòng)過程也傳統(tǒng)直流輸電不同。

因此為了能更好地發(fā)揮混合直流輸電系統(tǒng)的作用，對(duì)其啟動(dòng)策略的研究就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提出一種特高壓混合直流輸電系統(tǒng)的啟動(dòng)方式，使得系統(tǒng)能夠平滑穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)。

啟動(dòng)時(shí)首先建立逆變側(cè)直流電壓，然后解鎖整流側(cè)LCC，通過調(diào)節(jié)觸發(fā)角使電流達(dá)到額定值完成啟動(dòng)過程。

詳細(xì)分析了MMC啟動(dòng)過程，考慮了不可控充電和可控充電階段的銜接，減小了啟動(dòng)過程中的過電壓現(xiàn)象。

考慮到不同階段的不同特點(diǎn)，提出了各個(gè)啟動(dòng)階段的開始時(shí)間及持續(xù)時(shí)間。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)附圖作簡(jiǎn)單地介紹。

圖1為逆變側(cè)直流電壓波形。

圖2為MMC電容電壓。

圖3為LCC直流電流及指令值。

圖4為LCC觸發(fā)角。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

基本思路為先建立逆變側(cè)直流電壓，然后解鎖整流側(cè)LCC，通過調(diào)節(jié)觸發(fā)角使電流達(dá)到額定值；詳細(xì)步驟如下：(1) MMC閉鎖，投入交流限流電阻，MMC進(jìn)入不可控充電階段，直到直流電壓接近于換流變壓器閥側(cè)交流線電壓峰值。

(2)解鎖MMC，控制策略為定直流電壓控制，進(jìn)入可控充電階段，設(shè)定值按照一定斜率上升至額定值 。

(3)解鎖LCC，控制策略為定電流控制，電流設(shè)定值從0上升至額定值；啟動(dòng)過程完成。

LCC-MMC系統(tǒng)整流側(cè)LCC采用定直流電流控制，逆變側(cè)MMC采用定直流電壓控制，基本思路為先在逆變側(cè)建立一定的直流電壓，然后解鎖LCC，在系統(tǒng)建立直流電流，完成啟動(dòng)。

其中，MMC在0.3秒時(shí)投入系統(tǒng)，在此之前通過MMC模塊的反并聯(lián)二極管給電容充電，為不可控充電階段，根據(jù)相關(guān)資料，可知不可控充電最大電壓只能達(dá)到換流變壓器閥側(cè)線電壓的幅值。從圖1可以看出，在0.3秒前的階段，電壓在逐步上升，為了限制啟動(dòng)過程中的過電流，換流變壓器閥側(cè)加入了交流限流電阻，導(dǎo)致SM模塊的充電速度減慢，因此設(shè)置0.3秒的不可控充電時(shí)間。從圖2可以看到，MMC模塊兩側(cè)的電壓最終穩(wěn)定在355KV即額定電壓的71%左右。與理論相符合。