[發明專利]一種提升級聯型混合直流單極運行功率極限的控制方法

有效

• 申請號: 202110475041.6
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113067362B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 趙靜波;王大江;朱宇萌;王相飛;李保宏
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力試驗研究院有限公司;四川大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/18
• 代理公司: 成都禾創知家知識產權代理有限公司 51284
• 代理人: 劉凱

本發明公開了一種提升級聯型混合直流單極運行功率極限的控制方法，首先級聯型混合直流極I正常解鎖、啟動至額定運行狀態，極II的LCC換流站處于停運狀態，然后解鎖極II的MMC換流站并工作在STATCOM模式，通過極II的MMC換流站增發無功功率，滿足極I功率提升后LCC直流的無功需求。本發明可在不增加額外的無功補償裝置前提下，滿足混合直流單極功率提升后LCC直流的無功需求，使混合直流單極系統正常穩定運行；可降低單極功率提升后LCC直流換相失敗風險，且控制簡單，無需要附加設備。

技術領域

本發明涉及混合直流輸電技術領域，具體為一種提升級聯型混合直流單極運行功率極限的控制方法。

背景技術

混合直流輸電由于結合了常規直流（LCC-HVDC）與柔性直流（VSC-HVDC）兩種各自的優點，近年來已經成為直流輸電技術的重要發展方向。受端級聯混合直流輸電（如圖1）的整流站由2組12脈動LCC串聯構成，逆變站由1組12脈動換相換流器（LCC）和電壓源換流器（VSC）并聯組串聯構成，并將低端VSC擴展為多個VSC并聯并落點于不同區域電網，在增加混合直流系統傳輸功率的同時，多落點結構也同時有利于工程的分期建設（圖1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VSC換流站并聯后再與LCC換流站級聯，實際已經形成了多端系統，賦予了多個VSC逆變站具有功率分配的能力。

若僅僅將級聯型混合直流單極運行功率提升，LCC直流功率的增大必然引起LCC直流消耗無功功率的增加，LCC直流無功需求的增大會導致其從鄰近交流系統大量吸收無功功率，在一定程度上拉低交流母線電壓，增大LCC直流發生換相失敗風險；另一方面LCC直流無功需求增大可能會引起交流系統無功補償裝置的動作，帶來了額外的控制問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種提升級聯型混合直流單極運行功率極限的控制方法，可在不增加額外的無功補償裝置前提下，通過混合直流自身條件來滿足混合直流單極功率提升后LCC直流的無功需求，使功率提升后的混合直流單極系統正常穩定運行。技術方案如下：

一種提升級聯型混合直流單極運行功率極限的控制方法，包括以下步驟：

步驟1：在多落點受端級型聯混合直流系統中，在給定交流系統運行方式下，解鎖級聯型混合直流極I；

步驟2：解鎖級聯型混合直流極II的MMC換流站，并使級聯型混合直流極II的LCC換流站保持停運狀態；

步驟3：逐漸增大直流電流指令值至期望值，以提升級聯型混合直流極I的功率至額定運行狀態，并穩定運行；

步驟4：設置級聯型混合直流極II的MMC換流站為STATCOM運行模式，其中有功類控制策略采用定直流電壓控制，無功類控制策略采用定交流電壓控制，使MMC換流站只做無功調節，不進行有功輸出；

步驟5：穩態情況下繼續提升級聯型混合直流極I功率至1.1倍額定功率長期運行，使級聯型混合直流極II的MMC換流站自動發出部分無功功率對級聯型混合直流極I的LCC功率提升后的無功需求進行支撐；

步驟6：暫態情況下短時提升級聯型混合直流極I功率至1.4倍額定功率，使級聯型混合直流極II的MMC換流站自動發出更多無功功率對級聯型混合直流極I的LCC功率提升后的無功需求進行支撐。

進一步的，所述解鎖級聯型混合直流極的具體方式為：首先以定直流電壓模式解鎖受端低端MMC換流站，接著送、受端LCC換流站同時解鎖，建立直流電流。

本發明的有益效果是：本發明通過將另一極MMC換流站工作在STATCOM模式，可在不增加額外的無功補償裝置前提下，通過另一極MMC換流站增發一定無功功率，滿足混合直流單極功率提升后LCC直流的無功需求，使混合直流單極系統正常穩定運行；可降低單極功率提升后LCC直流換相失敗風險，且控制簡單，無需要附加設備。

附圖說明