[發明專利]一種特高壓混合直流輸電系統換流站投退方法

在審

• 申請號: 202110369977.0
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN112952891A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（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

本發明提出了一種特高壓混合直流輸電系統換流站投退方法，以烏東德工程為參考，研究了逆變側MMC站的投退思路，合理考慮了機械開關無法長時間承受大電流的問題和橋臂電流如何切斷的問題，實現了MMC換流站的退出及電流的流通路徑的轉換，避免了燒壞旁路開關及換流站子模塊。詳細分析了投入不同子模塊帶來的影響，提出了子模塊投入個數的計算方法，實現了換流站電流向旁路開關的轉移。逆變側換流站與整流側換流站進行配合，系統迅速穩定在半壓半額定功率運行。

技術領域

本發明涉及一種輸配電技術領域的投退方法，具體涉及一種特高壓混合直流輸電系統換流站投退方法。

背景技術

由于我國能源中心與負荷中心的不對稱，需要架設大量直流線路將西部充足的電能輸送到東部負荷中心，實現西電東送的目標。近年來，高壓直流輸電在我國迅速發展，成為“西電東送”工程的重要支撐。我的報告將從以下五方面進行，LCC-HVDC技術由于具有容量大、成本低、損耗小、可靠性高、控制簡單等優點，在遠距離、大容量電力輸送領域有著無法替代的位置，到2020年底我國投運的LCC-HVDC工程將達到38項，但由于其核心元件晶閘管缺乏自關斷能力，存在換相失敗風險，并且需要額外的無功補償裝置；VSC-HVDC技術由于控制靈活、諧波含量低、可向無源系統供電、無換相失敗問題等優勢，在電網異步互聯、海上風電直流送出、新能源并網、孤島和弱系統供電等領域得到了廣泛關注和工程應用，但對比于同等級的LCC-HVDC，存在建造價格高，運行損耗大的問題。混合直流輸電系統結合了LCC-HVDC及VSC-HVDC的優勢，成為了當前學術研究的熱點。

特高壓混合直流輸電采用整流側雙12脈動換流站串聯，逆變側雙MMC換流站構成，可以構成多種不同的運行方式，同時存在換流站日常退出檢修的情況，因此需要對換流站投退方式進行相關研究，確保高端或低端換流站因故需要退出或投入時能正常投退，同時剩余換流站仍能繼續運行。

發明內容

本發明的目的在于，以烏東德工程為參考，研究了逆變側MMC站的投退思路，合理考慮了機械開關無法長時間承受大電流的問題和橋臂電流如何切斷的問題，實現了MMC換流站的退出及電流的流通路徑的轉換，避免了燒壞旁路開關及換流站子模塊。

詳細分析了投入不同子模塊帶來的影響，提出了子模塊投入個數的計算方法，實現了換流站電流向旁路開關的轉移。

逆變側換流站與整流側換流站進行配合，系統迅速穩定在半壓半額定功率運行。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對附圖作簡單地介紹。

圖1為特高壓混合直流輸電拓撲示意圖。

圖2為投入不同子模塊對應的旁路電流。

圖3為投入子模塊后系統拓撲圖。

圖4為兩個整流站直流電壓。

圖5為整流站直流電流。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。以烏東德工程為參考進行簡化，本專利研究的特高壓系統為+800KV一端LCC一端MMC系統，整流側由雙12脈動換流器串聯組成，采用定電流控制，并并聯旁路開關用以切除換流站；逆變側由兩個模塊化多電平換流器構成，均采用定直流電壓控制方式，其dq解耦控制中為定直流電壓控制和定無功功率控制，并聯旁路開關用于切除換流站。其示意圖如下圖1所示。

退出方法如下：1.同時切除交流系統和全部子模塊。

2.閉合逆變側旁路開關。

3.投入每相上、下橋臂各3個子模塊來形成反向電壓阻斷流過待退出逆變站的電流。

4.整流側進行強制移相，降低直流電壓同時維持直流電流。

5.斷開逆變側兩側開關G1、G2，逆變站退出完成。