[發明專利]一種用于確定MMC型直流融冰裝置最大無功容量的方法

在審

• 申請號: 202111285229.0
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN113868894A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 班國邦;呂黔蘇;楊旗;鄒雕;張露松;李堃;楊文勇;劉麗;李義;歐陽澤宇;楊柳青;李欣
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02G7/16;H02J3/18
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了一種用于確定MMC型直流融冰裝置最大無功容量的方法，它包括：根據直流電阻值計算等效的融冰電阻，根據線路直流融冰電流計算所需有功容量和直流融冰電壓；根據融冰裝置交流側線電壓及波動范圍、直流融冰電壓、模塊直流運行電壓和模塊最大調制比計算所需的橋臂模塊數量；根據交流側線電壓計算橋臂電流交流分量、橋臂電流直流分量和橋臂電流有效值；根據橋臂模塊數量及有功功率計算單模塊的電容量；根據橋臂有效電流在無功運行模式下MMC裝置可視為兩套并聯的無功補償裝置計算無功容量；確定無功容量對應的模塊電容進行核算得模塊電容量；最后確定最大無功容量；解決了不能推算出滿足融冰工況條件下最大無功容量等技術問題。

技術領域

本發明屬于大功率電力電子裝備領域，具體涉及一種用于確定MMC型直流融冰裝置最大無功容量的方法。

背景技術

隨著近年來直流融冰及電力電子技術的發展，不斷涌現出了基于新型拓撲的新型直流融冰裝置，其在功率密度、控制性能、電能質量等方面有大幅提升，其中以MMC型直流融冰裝置尤為突出，由于其拓撲結構天然兼具融冰、無功補償功能，設備日常運行的可用率大幅提升，因而在近年得到了較為廣泛的應用，成為主流的新型方案。對于一種新型裝置，如何充分利用其性能特點，最大程度發揮功率器件能力，獲取最好的性價比，在工程應用方面是非常值得研究的；MMC型融冰裝置的主要參數，包括有功、無功、融冰電壓、融冰電流之間存在較強的耦合關系，需要依據多維度的耦合關系，以滿足工程需求為前提，獲取最佳的設計參數；但是現有技術中，由于MMC型融冰裝置參數眾多，沒有合理有效的滿足內外部參數的耦合關系；沒有充分發揮MMC型直流融冰裝置有功、無功解耦控制的特性，因此不能推算出滿足融冰工況條件下最大無功容量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種用于確定MMC型直流融冰裝置最大無功容量的方法，以解決現有技術由于MMC型融冰裝置參數眾多，沒有合理有效的滿足內外部參數的耦合關系；沒有充分發揮MMC型直流融冰裝置有功、無功解耦控制的特性，因此不能推算出滿足融冰工況條件下最大無功容量等技術問題。

本發明技術方案為：

一種用于確定MMC型直流融冰裝置最大無功容量的方法，它包括：

步驟1、設定所需融冰線路的直流電阻值為R，線路直流融冰電流為I_dc，直流融冰電壓為U_dc，交流系統線電壓為U_ac；根據直流電阻值R，計算等效的融冰電阻R_eq，根據線路直流融冰電流I_dc，計算所需有功容量為所需直流融冰電壓為U_dc＝I_dc*R_eq；

步驟2、根據融冰裝置交流側線電壓U_ac及波動范圍U_{ac_min}～U_{ac_max}、直流融冰電壓U_dc、模塊直流運行電壓U_c、模塊最大調制比D，計算所需的橋臂模塊數量N；

步驟3、根據交流側線電壓，計算橋臂電流交流分量、橋臂電流直流分量和橋臂電流有效值；

步驟4、根據橋臂模塊數量及有功功率P，計算單模塊的電容量C1；

步驟5、根據橋臂有效電流，在無功運行模式下，MMC裝置可視為兩套并聯的無功補償裝置，計算無功容量；

步驟6、確定無功容量對應的模塊電容進行核算得模塊電容量C2；

步驟7、確定最大無功容量。

橋臂模塊數量N的計算公式為：

橋臂電流交流分量的計算公式為：

橋臂電流直流分量的計算公式為：