[發明專利]站間通訊故障時定功率換流站閥組投退的控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202110007060.6
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112865161A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 馬煥;平明麗;楊美娟;王先為;吳金龍
• 申請（專利權）人: 許繼電氣股份有限公司;許繼集團有限公司;西安許繼電力電子技術有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02H7/122;H02H7/125
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

本發明涉及一種站間通訊故障時定功率換流站閥組投退的控制方法以及控制裝置，該方法針對柔直定功率站，在閥組投入/退出期間，通過調整定功率站待投入/退出閥組的功率外環指令與調制用直流偏置，以及非投入/退出閥組的功率外環指令，可實現待投入/退出閥組在潮流轉移階段的潮流平穩轉移，且可實現串聯閥組在直流電壓調整階段的直流電壓穩定控制。在對穩態用閥組控制策略改動較小的前提下，保證了站間通訊故障情況下的閥組平穩投入/退出，且不影響非投入/退出閥組的穩定運行。

技術領域

本發明涉及直流輸電相關技術領域，尤其涉及一種站間通訊故障時定功率換流站閥組投退的控制方法及裝置。

背景技術

發展大容量、遠距離、高效率的特高壓輸電技術，是實現我國能源資源的優化配置的最佳途徑，也是構建全球能源互聯網的關鍵內容。在特高壓輸電技術中，相比于特高壓交流輸電，特高壓直流輸電技術具有點對點輸電、輸送容量大、輸電距離遠、輸電效率高、控制方式靈活快速、不存在系統穩定性問題、可限制短路電流、能夠進行異步電網互聯等諸多優勢，是世界上先進輸電技術之一。而基于模塊化多電平換流器(modular multilevelconverter，MMC)的特高壓柔性直流輸電技術相比特高壓常規直流輸電技術具有有功和無功功率獨立控制、能向無源網絡供電、無換相失敗問題等突出優勢，逐漸成為特高壓輸電技術發展的熱點。

特高壓柔性直流系統一般推薦采用對稱雙極接線方案，每極換流站由至少兩個MMC以高低閥組形式串聯構成，可以實現柔性直流輸電在高電壓、大容量方向的應用。對于系統中的定功率站，由于其串聯閥組不具備電壓控制能力，當串聯閥組間存在穩態差異或出現暫態擾動時，會存在串聯閥組間的直流電壓和子模塊電壓不均衡的問題，因此在暫穩態工況下，定功率站的串聯閥組都會配置直流電壓平衡控制器。

在特高壓直流系統(UHVDC)中，為了減少由于設備故障造成的功率損失，增加系統運行靈活性和可靠性，一次設備的每個閥組直流側會配置直流場開關，用于投入/退出該閥組。當單極某個閥組需要檢修時，直流系統可在另一閥組正常運行的情況下將該閥組在線退出，檢修完畢后將其再次投入，整個過程直流系統無需停運。因此，在UHVDC工程中，單閥組的自動投入/退出控制成為重要的控制環節之一。

換流站閥組投退期間，涉及到多站間的協調，定有功功率站在配合定電壓站的同時需保證自身串聯閥組直流電壓、子模塊電壓的穩定。而在系統不具備站間通訊的情況下，定有功功率站無法獲知定直流電壓站的電壓指令等信號，使得該站在閥組投退期間的協調控制更為復雜。

發明內容

基于現有技術的上述情況，本發明的目的在于針對站間通訊故障時定功率站閥組投退過程設計一種新的串聯閥組協調控制策略，以保證站間通訊故障時整個閥組投入/退出過程中定功率站閥組的平穩投入/退出。

為達到上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種站間通訊故障時定功率換流站閥組投退的控制方法，包括：

在直流電壓調整階段，將本閥組有功功率指令預期值P_ref1與有功功率指令調整值P_ref2相加，得到閥組功率外環的有功功率指令值P_{ref_new}；

在潮流轉移階段，將本閥組有功功率指令預期值P_ref1與有功功率指令調整值P_ref2相加，得到閥組功率外環的有功功率指令值P_{ref_new}。

進一步的，在直流電壓調整階段，針對待投入/退出閥組功率外環的有功功率指令值P_{ref_new}，

有功功率指令預期值P_ref1，通過下式得出：

P_ref1＝U_{dc_m}×I_{dc_ref}