[發(fā)明專利]適應(yīng)于多端直流系統(tǒng)故障恢復(fù)的協(xié)調(diào)啟動(dòng)控制方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110604840.9
• 申請(qǐng)日: 2021-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113193558A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 解大;王西田;王晨磊;張?chǎng)瘟?/a>;潘明杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/36
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國(guó)中

1.一種適應(yīng)于多端直流系統(tǒng)故障恢復(fù)的協(xié)調(diào)啟動(dòng)控制方法，其特征在于，包括：

步驟1：選定多端直流系統(tǒng)的單端MMC1換流站進(jìn)行單端預(yù)充電，達(dá)到預(yù)充電目標(biāo)值的70％；

步驟2：對(duì)該單端MMC1換流站進(jìn)行定直流電壓和定無(wú)功功率的啟動(dòng)控制，完成MMC1換流站的啟動(dòng)和電容充電至目標(biāo)值；

步驟3：在單端MMC1換流站啟動(dòng)時(shí)，將MMC從換流站并入直流母線；

步驟4：在定有功功率和定無(wú)功功率的控制下啟動(dòng)MMC從換流站，實(shí)現(xiàn)整個(gè)多端直流系統(tǒng)的預(yù)充電與啟動(dòng)；

步驟5：在啟動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)故障類型做出判斷，并對(duì)控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)，完成多端直流系統(tǒng)的恢復(fù)啟動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)于多端直流系統(tǒng)故障恢復(fù)的協(xié)調(diào)啟動(dòng)控制方法，其特征在于，所述步驟3包括：

計(jì)算從換流站充電是否超過(guò)電壓上下限，根據(jù)充電的要求以及不可控充電的能力，得到MMC從換流站的子模塊電壓可行區(qū)間上下限，根據(jù)可行區(qū)間的上限判斷協(xié)調(diào)預(yù)充電的方式的可行性；

可行區(qū)間的上限包括：本地?fù)Q流站對(duì)遠(yuǎn)端換流站不可控充電子模塊電容的最大電壓值、MMC1換流站啟動(dòng)完成后直流母線對(duì)從換流站的子模塊可充電的最大電壓值、MMC1換流站啟動(dòng)過(guò)程中從換流站子模塊電容充電的最大電壓值和從換流站啟動(dòng)完成后的子模塊電容電壓，對(duì)應(yīng)公式和關(guān)系表示為：

式中，U_ph為交流系統(tǒng)相電壓，U_dcref為直流側(cè)母線電壓指定值，u_valid為暫態(tài)過(guò)程直流側(cè)電壓有效值；N表示換流站數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適應(yīng)于多端直流系統(tǒng)故障恢復(fù)的協(xié)調(diào)啟動(dòng)控制方法，其特征在于，暫態(tài)過(guò)程直流側(cè)電壓表示為：

U_dc(t)＝A₁sin(B₁x+C₁)+D₁+A₂sin(B₂x+C₂)+D₂+...+A_n sin(B_nx+C_n)+D_n………(2)

式中，A₁、B₁、C₁、D₁、A₂、B₂、C₂、D₂...A_n、B_n、C_n、D_n為相關(guān)正弦函數(shù)的系數(shù)；

直流側(cè)電壓有效值表達(dá)式為：

在多端直流系統(tǒng)的單端MMC1換流站啟動(dòng)完成，各個(gè)MMC從換流站的子模塊充電到u_valid/2N后，對(duì)MMC從換流站進(jìn)行定有功功率和定無(wú)功功率的啟動(dòng)控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)于多端直流系統(tǒng)故障恢復(fù)的協(xié)調(diào)啟動(dòng)控制方法，其特征在于，所述步驟5包括：在短路故障恢復(fù)后，通過(guò)電壓控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的重新控制，控制器輸出量的表達(dá)式為：

Out_controller＝K_p·Δx+K_i∫Δxdt………(4)

式中，Δx為實(shí)際值于參考值的插值，K_p和K_i為PI控制中的比例系數(shù)和積分系數(shù)；

MMC1換流站控制器變化如下式：

式中，Δi_d1、Δi_q1為MMC1換流站d、q軸電流變化量，ΔU_dc、ΔQ₁為MMC1換流站的直流電壓及無(wú)功功率變化量，Δu_cd1、Δu_cq1為控制器輸出控制量的變化量，k_p1、k_i1、k_p2、k_i2、k_p3、k_i3、k_p4、k_i4為MMC1換流站控制器對(duì)應(yīng)的比例和積分參數(shù)。