[發明專利]一種柔性直流系統靈活電壓的控制方法

有效

• 申請號: 202111422428.1
• 申請日: 2021-11-26
• 公開（公告）號: CN114123286B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 楊張斌;李鋼;彭代曉;王仙榮;羅代軍;蔣偉;胡宗邱;張斯翔
• 申請（專利權）人: 中國三峽建工（集團）有限公司;南京南瑞繼保電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/38;H02J3/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

本發明公開了一種柔性直流系統靈活電壓控制的控制方法，當直流系統輸送功率較少時，通過適當減少柔性直流輸電系統直流電壓，從而減少一次設備承受高壓的時間，減小設備暫態過電壓耐受。當直流系統輸送功率較大時，快速回復柔性直流輸電系統直流電壓到額定值，確保系統滿功率運行。本發明的控制方法結合功率判斷和功率預測判斷，能夠減小因功率波動引起的系統運行電壓頻繁切換問題。

技術領域

本發明涉及電力系統柔性直流輸電系統，尤其涉及一種柔性直流系統靈活電壓的控制方法。

背景技術

大規模長距離新能源接入系統一般采用柔直系統接入交流電網。但是新能源系統尤其是風能，隨季節和周期風力資源變化較大。在強風季節，柔直系統輸送較大功率，在弱風機季節，將會有較長時間段運行在低功率輸送模式。此時直流系統在額定電壓下輸送較小電流。直流電纜常年運行在高直流電壓下。雖然電纜直流電纜等系統在設計之初就已經預留了足夠的裕度，但是大裕度意味著高成本。為了能夠延長直流電纜的使用壽命，減少故障期間暫態電壓耐受，有必要探索出一種在高功率運行、低功率較低靈活直流電壓的控制方法，以期在后續工程中根據新能源功率的輸送特點進行動態調節，降低正常運行時電纜電壓耐受。

實際工程中柔性直流系統的額定電壓是固定的，并無降壓運行等靈活電壓運行的先例。與常規直流工程只需調節晶閘管控制角就可控制直流電壓運行不同，柔性流輸電由于控制條件需要滿足一定的調制比裕度。所以，柔性直流輸電運行在降壓狀態，其電壓降低幅度也不會過大。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種降低暫態過程過電壓和過電流的柔性直流系統靈活電壓的控制方法。

技術方案：本發明的控制方法如下：

當直流輸送功率小于等于k_p1P_r超過Δt₁時，直流運行電壓為k_udU_r；

當直流輸送功率大于等于k_p2P_r超過Δt₂時，直流運行電壓為U_r；

更改直流電壓控制指令，同時同比率根據直流電壓大小來調整子模塊電壓大小：

當柔直系統運行直流電壓為U_r時，子模塊平均電壓為U_cmr；

當柔直系統運行直流電壓由U_r切換為k_udU_r時，子模塊平均電壓由U_cmr切換為k_udU_cmr；

當柔直系統運行直流電壓由k_udU_r切換為U_r時，子模塊平均電壓由k_udU_cmr切換為U_cmr；

其中，P_r為直流系統額定輸送功率，U_r為直流系統額定直流運行電壓；k_p1,k_p2,k_ud為小于1的系數，k_p3≥k_p2≥k_p1；Δt₁為1s～24h，Δt₂為20ms～24h。

進一步，k_p1為0.2～0.9，k_p2為0.5～1.0，k_p3為0.5～1.0，k_ud為0.7～1.0。

進一步，所述更改直流電壓控制指令，采用的電壓控制切換策略如下：