[發(fā)明專利]混合型MMC的直流故障清除控制方法、裝置及存儲介質(zhì)

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• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113394772A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許樹楷;周月賓;曹琬鈺;楊柳;吳越
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/36;H02M7/5387;H02M7/483
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發(fā)明公開一種混合型MMC的直流故障清除控制方法，通過直流輸出電流控制環(huán)節(jié)產(chǎn)生內(nèi)環(huán)控制直流內(nèi)電勢參考值，通過子模塊電容電壓控制環(huán)節(jié)產(chǎn)生d軸參考電流，通過無功功率控制環(huán)節(jié)產(chǎn)生q軸參考電流，將直流內(nèi)電勢參考值、d軸參考電流、q軸參考電流、根據(jù)采集的三相電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換的dq軸電網(wǎng)電壓值和dq軸輸出電流值輸入內(nèi)環(huán)控制環(huán)節(jié)，將得到的三相上橋臂電壓參考值和所述三相下橋臂電壓參考值作為混合型MMC的脈沖調(diào)制控制器的輸入，以生成混合型MMC的脈沖控制信號。本發(fā)明還公開了混合型MMC的直流故障清除控制裝置及存儲介質(zhì)，能夠使得系統(tǒng)在直流故障快速清除的同時，抑制子模塊電容過電壓，提高了混合型MMC的直流故障電流清除性能，降低器件的損耗率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混合型MMC的直流故障清除控制方法、裝置及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著模塊化多電平換流器(modular multilevel converter，MMC)的容量和電壓水平的不斷提高，MMC被大規(guī)模應(yīng)用于遠距離大容量的高壓直流輸電領(lǐng)域。

在遠距離大容量直流輸電系統(tǒng)中，已有的基于混合型MMC清除直流故障的研究大多是采用換流器閉鎖方式來實現(xiàn)直流故障清除，混合型MMC閉鎖后，全橋子模塊電容串入直流故障電流回路，通過全橋子模塊電容的反壓阻斷直流故障電流。但是當(dāng)長距離直流輸電線路中的存儲能量較大時，通過換流器閉鎖來清除故障的方式會引起混合型MMC全橋子模塊電容上出現(xiàn)較大的電壓升高，全橋子模塊的過電壓問題易導(dǎo)致器件的損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的是提供一種混合型MMC的直流故障清除控制方法、裝置及存儲介質(zhì)，通過引入直流內(nèi)電勢的內(nèi)環(huán)控制變量、無功功率的外環(huán)控制及子模塊電容電壓的外環(huán)控制，使得系統(tǒng)在直流故障快速清除的同時，有效抑制子模塊電容過電壓以及為交流電網(wǎng)提供動態(tài)無功支撐，提高了混合型MMC(modular multilevel converter，MMC)的直流故障電流清除性能和直流故障穿越能力，降低器件的損耗率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種混合型MMC的直流故障清除控制方法，包括：

將獲取的混合型MMC的直流輸出電流值輸入到直流故障電流控制環(huán)節(jié)，得到直流內(nèi)電勢參考值；

將獲取的所述混合型MMC的子模塊電容電壓平均值輸入到子模塊電容電壓外環(huán)控制環(huán)節(jié)，得到d軸電流參考值；

將獲取的所述混合型MMC的輸出無功功率值輸入到無功功率外環(huán)控制環(huán)節(jié)，得到q軸電流參考值；

分別根據(jù)獲取的所述混合型MMC的交流輸出端的三相電網(wǎng)電壓和三相輸出電流，得到dq軸電網(wǎng)電壓值和dq軸輸出電流值；

將所述直流內(nèi)電勢參考值、所述d軸電流參考值、所述q軸電流參考值、所述dq軸電網(wǎng)電壓值和所述dq軸輸出電流值輸入到內(nèi)環(huán)控制環(huán)節(jié)，得到所述混合型MMC的三相上橋臂電壓參考值和三相下橋臂電壓參考值；

將所述三相上橋臂電壓參考值和所述三相下橋臂電壓參考值作為混合型MMC的脈沖調(diào)制控制器的輸入，生成混合型MMC的脈沖控制信號。

作為上述方案的改進，所述將獲取的混合型MMC的直流輸出電流值輸入到直流故障電流控制環(huán)節(jié)，得到直流內(nèi)電勢參考值，具體包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)的混合型MMC的額定直流電壓值和所述混合型MMC的全橋子模塊比例系數(shù)，計算所述混合型MMC的直流電壓下限值；

根據(jù)獲取的所述混合型MMC的直流輸出電流值和預(yù)設(shè)的所述混合型MMC的直流輸出電流參考值，計算直流輸出電流偏差信號；

根據(jù)預(yù)設(shè)的比例控制系數(shù)、所述直流輸出電流偏差信號、所述額定直流電壓值和所述直流電壓下限值，計算直流內(nèi)電勢參考值。