[發(fā)明專利]一種基于混合直流的受端電網(wǎng)黑啟動(dòng)及協(xié)調(diào)恢復(fù)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210224547.4
• 申請(qǐng)日: 2022-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114583694A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李保宏;茍洪霖;張英敏;江琴;劉天琪;王騰鑫;張敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué);國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/36;H02M1/36
• 代理公司: 成都禾創(chuàng)知家知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51284
• 代理人: 劉凱

1.一種基于混合直流的受端電網(wǎng)黑啟動(dòng)及協(xié)調(diào)恢復(fù)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：解鎖送端LCC換流站，LCC定電壓控制，在直流線路中引入直流耗能電阻；

步驟2：送端LCC建立電壓后，通過(guò)投入直流限流電阻對(duì)MMC進(jìn)行不控充電，單個(gè)橋臂子模塊電壓達(dá)到設(shè)定電壓閾值時(shí)，解鎖MMC投入孤島控制，進(jìn)行可控充電，并進(jìn)行線路和變壓器的軟啟動(dòng)，最后切除直流限流電阻；

步驟3：根據(jù)受端交流電網(wǎng)短路比的大小，將恢復(fù)的過(guò)程分為三個(gè)階段：無(wú)源階段、弱交流系統(tǒng)以及強(qiáng)交流系統(tǒng)階段；并在無(wú)源階段，采用孤島控制，進(jìn)行負(fù)荷并網(wǎng)與發(fā)電機(jī)并網(wǎng)；

步驟4：進(jìn)入弱交流系統(tǒng)之后，MMC控制采用虛擬同步控制，即在MMC中加入模擬發(fā)電機(jī)的控制環(huán)節(jié)，模擬同步電機(jī)的特性；繼續(xù)進(jìn)行負(fù)荷與發(fā)電機(jī)并網(wǎng)；

步驟5：待系統(tǒng)進(jìn)入強(qiáng)交流系統(tǒng)之后，MMC控制方式切換為正常工作方式，即定有功/無(wú)功功率控制；

所述不控充電的原理表示如下：

式中，u_ceq為MMC等效電容充電電壓，U_dN為送端等效直流電壓，N為單個(gè)橋臂子模塊數(shù)量，C₀為單個(gè)子模塊等效電容，R_X為限流電阻，其值由允許的最大橋臂電流峰值來(lái)確定，t為充電時(shí)間，i_arm為橋臂電流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合直流的受端電網(wǎng)黑啟動(dòng)及協(xié)調(diào)恢復(fù)方法，其特征在于，所述直流耗能電阻為模塊化的結(jié)構(gòu)，由多個(gè)耗能電阻子模塊串聯(lián)構(gòu)成；LCC啟動(dòng)即投入直流耗能電阻，待負(fù)荷恢復(fù)且大于最小功率要求時(shí)，直流耗能電阻退出工作；耗能電阻子模塊的阻值和模塊個(gè)數(shù)由下式確定：

式中，R_s為耗能電阻總阻值，R_i為耗能電阻子模塊的電阻值，P_min為最小功率限制值，U_N為額定直流電壓，M為耗能電阻子模塊數(shù)量，U_im為模塊的額定電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合直流的受端電網(wǎng)黑啟動(dòng)及協(xié)調(diào)恢復(fù)方法，其特征在于，所述孤島控制具體為：通過(guò)外環(huán)控制器控制母線s電壓dq軸分量U_sd＝0和U_sq＝0，以使得母線s電壓空間矢量U_s的幅值保持不變，以及母線s電壓空間矢量U_s與d軸的夾角保持不變，即實(shí)現(xiàn)定頻率控制，得到內(nèi)環(huán)電流參考值再輸入至內(nèi)環(huán)控制器得到參考電壓，從而實(shí)現(xiàn)定交流電壓/頻率控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合直流的受端電網(wǎng)黑啟動(dòng)及協(xié)調(diào)恢復(fù)方法，其特征在于，所述設(shè)定電壓閾值為電壓額定值的50％。