[發(fā)明專利]一種提升級(jí)聯(lián)型混合直流穩(wěn)定性的控制方法

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• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN113162098A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙靜波;王大江;李強(qiáng);張寧宇;曾蕊;李保宏;江琴
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司;四川大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36
• 代理公司: 成都禾創(chuàng)知家知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51284
• 代理人: 劉凱

本發(fā)明公開了一種提升級(jí)聯(lián)型混合直流穩(wěn)定性的控制方法，首先設(shè)定混合直流逆變側(cè)高端LCC直流為定直流電壓控制模式，低端三個(gè)MMC直流分別為定直流電壓、定有功功率、定有功功率控制模式；再設(shè)定混合直流整流側(cè)為定功率模式；然后解鎖逆變側(cè)LCC與MMC，隨后解鎖整流側(cè)LCC；小幅提升功率，并使得逆變側(cè)低端三個(gè)MMC輸送功率完全相同；再將逆變側(cè)兩個(gè)定功率控制的MMC均改為直流電壓控制，保證逆變側(cè)低端三個(gè)MMC均為定直流電壓運(yùn)行模式；最后逐步提升功率至額定運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明提出了將受端所有MMC改為定直流電壓控制的控制方法，使得所有MMC換流站均成為平衡節(jié)點(diǎn)，在故障期間不僅可以減少系統(tǒng)功率波動(dòng)，且可以避免MMC由逆變運(yùn)行模式改為整流模式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混合直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種提升級(jí)聯(lián)型混合直流穩(wěn)定性的控制方法。

背景技術(shù)

混合直流輸電由于結(jié)合了常規(guī)直流(LCC-HVDC)與柔性直流(VSC-HVDC)兩種各自的優(yōu)點(diǎn)，近年來已經(jīng)成為直流輸電技術(shù)的重要發(fā)展方向。受端級(jí)聯(lián)混合直流輸電(如圖1)的整流站由2組12脈動(dòng)LCC串聯(lián)構(gòu)成，逆變站由1組12脈動(dòng)換相換流器(LCC)和電壓源換流器(VSC)并聯(lián)組串聯(lián)構(gòu)成，并將低端VSC擴(kuò)展為多個(gè)VSC并聯(lián)并落點(diǎn)于不同區(qū)域電網(wǎng)，在增加混合直流系統(tǒng)傳輸功率的同時(shí)，多落點(diǎn)結(jié)構(gòu)也同時(shí)有利于工程的分期建設(shè)(圖中MMC為模塊化多電平換流器，屬于VSC的一種)。而受端換流站由于多個(gè)VSC換流站并聯(lián)后再與LCC換流站級(jí)聯(lián)，實(shí)際已經(jīng)形成了多端系統(tǒng)，賦予了多個(gè)VSC逆變站具有功率分配的能力。

受端級(jí)聯(lián)型混合直流中MMC逆變器在不閉鎖情況下可以維持直流電壓不降低為零，雖然此時(shí)其有功功率仍可以通過MMC逆變器輸送，MMC定功率站與LCC整流側(cè)指令值若不進(jìn)行協(xié)調(diào)，則定直流電壓控制的MMC逆變器將改為整流模式，不利于受端交流系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此，需明確受端級(jí)聯(lián)型混合直流的控制特性，一般情況設(shè)計(jì)主從控制模式下受端級(jí)聯(lián)型混合直流系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略。

現(xiàn)有技術(shù)中，如混合級(jí)聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)受端接線和控制方式(參考文獻(xiàn)：徐政，王世佳，張哲任，徐雨哲，肖晃慶.LCC-MMC混合級(jí)聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)受端接線和控制方式[J].電力建設(shè)，2018，39(07)：115-122)，該控制方式僅研究了混合級(jí)聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)在不同受端接線和控制方式時(shí)的穩(wěn)態(tài)和故障特性，并未針對(duì)系統(tǒng)的故障響應(yīng)提出協(xié)調(diào)控制策略。再比如混合級(jí)聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)的直流故障恢復(fù)控制策略(參考文獻(xiàn)：楊碩，鄭安然，彭意，郭春義，趙成勇.混合級(jí)聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)直流故障特性及恢復(fù)控制策略[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2019，39(09)：166-172+179.)，其提出了混合級(jí)聯(lián)型直流輸電系統(tǒng)在直流故障期間及故障清除后的恢復(fù)控制策略，緩解了故障期間的過電流現(xiàn)象，但該控制策略僅針對(duì)于直流故障。另外，混合級(jí)聯(lián)直流輸電協(xié)調(diào)策略，(參考文獻(xiàn)：曾蕊,李保宏,劉天琪,閆鶴鳴,米志偉.受端多落點(diǎn)級(jí)聯(lián)型混合直流輸電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2021,41(02):111-117.)，其提出了用于主從控制混合級(jí)聯(lián)型直流輸電協(xié)調(diào)策略，但是相關(guān)方法需要設(shè)計(jì)較多附加控制功能，僅適用于主從控制模式。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種提升級(jí)聯(lián)型混合直流穩(wěn)定性的控制方法，能使所有MMC換流站均成為平衡節(jié)點(diǎn)，在故障期間不僅可以減少系統(tǒng)功率波動(dòng)，且可以避免MMC由逆變運(yùn)行模式改為整流模式。技術(shù)方案如下：

一種提升級(jí)聯(lián)型混合直流穩(wěn)定性的控制方法，包括以下步驟：

步驟1：設(shè)定混合直流逆變側(cè)高端LCC直流為定直流電壓控制模式，低端三個(gè)MMC直流分別為定直流電壓、定有功功率、定有功功率控制模式；

步驟2：設(shè)定混合直流整流側(cè)為定功率模式；

步驟3：解鎖逆變側(cè)LCC與MMC，隨后解鎖整流側(cè)LCC；

步驟4：小幅提升功率，并使得逆變側(cè)低端三個(gè)MMC輸送功率完全相同；