[發(fā)明專利]一種特高壓混合直流輸電系統的啟動方式

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• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112366743A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 樊鑫;郭春義
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: 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的啟動方式，整流站LCC采用由2組6脈動換流單元串聯組成的十二脈動換流器，在直流線路出口處串聯平波電抗器，系統側并聯接入濾波器。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，交流濾波器安裝在交流母線上，系統采用雙極金屬中線方式。啟動時首先建立逆變側直流電壓，然后解鎖整流側LCC，通過調節(jié)觸發(fā)角使電流達到額定值完成啟動過程。詳細分析了MMC啟動過程，考慮了不可控充電和可控充電階段的銜接，減小了啟動過程中的過電壓現象。考慮到不同階段的不同特點，提出了各個啟動階段的開始時間及持續(xù)時間。

技術領域

本發(fā)明屬于輸配電技術領域，具體涉及一種特高壓混合直流輸電系統的啟動方式。

背景技術

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濟發(fā)達地區(qū)。傳統直流輸電容量大成本低但存在換相失敗風險，柔性直流輸電雖無換相失敗風險但相對于同等級的傳統直流輸電其建設成本高，運行損耗大。結合兩者優(yōu)勢的混合直流輸電應運而生。混合直流輸電工程的實現為電網安全經濟運行提供了強有力的支撐，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特有的拓撲結構也使得其啟動過程也傳統直流輸電不同。

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

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，提出一種特高壓混合直流輸電系統的啟動方式，使得系統能夠平滑穩(wěn)定的實現啟動。

啟動時首先建立逆變側直流電壓，然后解鎖整流側LCC，通過調節(jié)觸發(fā)角使電流達到額定值完成啟動過程。

詳細分析了MMC啟動過程，考慮了不可控充電和可控充電階段的銜接，減小了啟動過程中的過電壓現象。

考慮到不同階段的不同特點，提出了各個啟動階段的開始時間及持續(xù)時間。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案，下面將對附圖作簡單地介紹。

圖1為逆變側直流電壓波形。

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。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

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

(2)解鎖MMC，控制策略為定直流電壓控制，進入可控充電階段，設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，電流設定值從0上升至額定值；啟動過程完成。

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

其中，MMC在0.3秒時投入系統，在此之前通過MMC模塊的反并聯二極管給電容充電，為不可控充電階段，根據相關資料，可知不可控充電最大電壓只能達到換流變壓器閥側線電壓的幅值。從圖1可以看出，在0.3秒前的階段，電壓在逐步上升，為了限制啟動過程中的過電流，換流變壓器閥側加入了交流限流電阻，導致SM模塊的充電速度減慢，因此設置0.3秒的不可控充電時間。從圖2可以看到，MMC模塊兩側的電壓最終穩(wěn)定在355KV即額定電壓的71%左右。與理論相符合。