[發明專利]一種用于混合級聯多端直流輸電系統MMC閉鎖故障控制的方法及系統

在審

• 申請號: 202111242694.6
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN114825422A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 張梓霖;王姍姍;尹睿;吳廣祿;趙兵;李建華;曹路;繆源誠;黃志光
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司華東分部
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/36;H02M1/32;H02H9/04;H02H9/02
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 劉愛麗

本發明公開了一種用于混合級聯多端直流輸電系統MMC閉鎖故障控制的方法及系統，其中方法包括：當低端的換流站MMC發生閉鎖時，獲取3個換流站MMC的控制方式；判斷發生閉鎖的換流站MMC的盈余功率能否在低端的換流站MMC進行自消納；當判斷出發生閉鎖的換流站MMC不能自消納所述盈余功率時，基于發生閉鎖的換流站MMC的控制方式，以及健全極的換流站MMC的控制方式投入協調控制策略，進行所述盈余功率的消納。

技術領域

本發明涉及直流輸電實現故障穿越的控制策略技術領域，更具體地，涉及一種用于混合級聯多端直流輸電系統MMC閉鎖故障控制的方法及系統。

背景技術

電網換相高壓直流輸電系統可實現大容量遠距離輸電，在技術及經濟上具有極大優勢。但由于其采用無自關斷能力的晶閘管作為換相元件，因此LCC-HVDC在交流電壓跌落時存在換相失敗的問題。基于MMC的柔性直流輸電無換相失敗問題，控制靈活，可實現有功無功解耦，但其成本較高，電壓等級較低等問題有待改進和提升。混合直流輸電將兩種直流輸電技術的優點相結合，是當下直流輸電的發展趨勢和研究熱點。目前我國正在建設投運的白鶴灘-江蘇±800kV混合直流輸電工程，送端采用LCC-HVDC，受端采用高端LCC串聯低端多個MMC-HVDC組成，其中MMC采用對稱雙極結構。相對于全LCC-HVDC系統與全MMC-HVDC系統，混合級聯直流輸電系統能夠減少投資，增強直流系統運行可靠性與靈活性，是目前解決直流饋入降低電網運行穩定性的有效解決方案之一。然而，混合級聯多端特高壓直流輸電系統逆變側低端MMC易受故障而閉鎖，閉鎖后低端盈余功率將造成低端MMC直流電壓、橋臂電流過流、且影響逆變側高端直流電壓及整流側LCC正常運行，因此亟需研究故障后的協調控制策略。

目前針對混合級聯多端特高壓直流輸電系統協調控制策略主要關注系統送受端交流故障下，低端多個MMC之間的協調控制，但無法解決低端MMC閉鎖后系統的過壓過流問題。

因此，需要一種技術，以實現對混合級聯多端特高壓直流輸電系統中低端MMC閉鎖故障的協調控制策略。

發明內容

用于混合級聯多端直流輸電系統MMC閉鎖故障控制的方法及系統，以解決如何對混合級聯多端特高壓直流輸電系統中低端MMC閉鎖故障進行協調控制的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種用于混合級聯多端直流輸電系統MMC閉鎖故障控制的方法，所述方法包括：

當低端的換流站MMC發生閉鎖時，獲取3個換流站MMC的控制方式；

判斷發生閉鎖的換流站MMC的盈余功率能否在低端的換流站MMC進行自消納；

當判斷出發生閉鎖的換流站MMC不能自消納所述盈余功率時，基于發生閉鎖的換流站MMC的控制方式，以及健全極的換流站MMC的控制方式投入協調控制策略，進行所述盈余功率的消納。

優選地，所述3個換流站MMC，包括：

第一換流站MMC，所述第一換流站MMC的控制方式為定直流電壓、定無功功率控制；

第二換流站MMC，所述第二換流站MMC的控制方式為定有功功率、定無功功率控制；

第三換流站MMC，所述第三換流站MMC的控制方式為定有功功率、定無功功率控制。

優選地，所述判斷發生閉鎖的換流站MMC的盈余功率能否在低端的換流站MMC進行自消納，包括：

若發生閉鎖前換流站MMC輸出無功功率給定值均為0Mvar，且定直流電壓換流站與發生閉鎖的定功率換流站的功率關系為：

其中，S_mmc為定直流電壓換流站MMC的容量，為定直流電壓換流站發生閉鎖前有功功率，為閉鎖換流站發生閉鎖前有功功率；