[發明專利]面向柔性直流輸電不對稱工況的故障穿越控制方法及終端

在審

• 申請號: 202211223516.3
• 申請日: 2022-10-08
• 公開（公告）號: CN115764965A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 林威;林毅;吳威;唐雨晨;薛靜瑋;魏鑫;劉崇茹;朱睿;黎萌
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司經濟技術研究院;國網福建省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/38;H02M1/12
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 張明

本發明公開了面向柔性直流輸電不對稱工況的故障穿越控制方法及終端，把三相橋臂的電壓及電流作共模和差模變換，并對三相共差模分量進行變換，得到電壓電流分量集合。把三相橋臂的上下電容電壓直流分量作共模和差模變換，再對電容電壓共模和差模分量進行變換，得到電容電壓分量集合。對共模差模電容電壓分量進行增益后作為預估有功功率的共模和差模指令值。計算共模和差模控制策略的電流指令值，再根據電流指令值計算電壓指令值；之后將電壓指令值送入信號調制模塊形成觸發信號，觸發信號通過控制MMC子模塊，實現故障穿越。因此可以通過分量變換得到多個維度的控制自由度，實現不對稱故障工況下柔性直流輸電系統的精細化控制，提高運行性能。

技術領域

本發明涉及故障穿越技術領域，特別涉及面向柔性直流輸電不對稱工況的故障穿越控制方法及終端。

背景技術

與傳統交流輸電技術相比，基于電壓源換流器的高壓直流(VSC-HVDC)輸電技術因其可獨立控制有功和無功、可向無源網絡和弱電網供電、無換相失敗問題、不需要無功補償等優點，已成為解決新能源并網的最有潛力的方案之一。相比于兩電平、三電平換流器，模塊化多電平換流器(MMC)具有更大的技術優勢，目前世界上絕大多數工程均采用柔性直流輸電工程(MMC-HVDC)。

為保證柔性直流輸電系統運行的穩定性，有必要提高不對稱工況下MMC-HVDC的故障穿越能力。目前MMC-HVDC在不對稱工況下的故障穿越策略主要采用雙序電流控制技術，僅有正負序電流兩個控制自由度，且存在不平衡功率跨系統傳輸、電壓快速跌落等問題，急需提升MMC-HVDC的不對稱工況下的控制精度，提升系統運行性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提出一種面向柔性直流輸電不對稱工況的故障穿越控制方法及終端，能夠實現不對稱故障工況下柔性直流輸電系統的精細化控制，保障不對稱故障情況下三相平衡有功功率的穩定傳輸。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種面向柔性直流輸電不對稱工況的故障穿越控制方法，包括步驟：

計算三相橋臂的共差模電壓分量和電流分量，對所述共差模電壓分量和電流分量進行變換，得到電壓電流分量集合，所述電壓電流分量集合包括電壓電流的環流分量、直流分量、正負序分量和零序分量；

計算三相橋臂的共差模電容電壓分量，對所述共差模電容電壓分量進行變換，得到電容電壓分量集合，所述電容電壓分量集合包括電容電壓的不平衡分量和平衡分量；

基于所述電容電壓分量集合計算有功功率的共差模指令值；

結合所述電壓電流分量集合、所述電容電壓分量集合和所述共差模指令值，計算共差模控制的電流指令值；

根據所述共差模控制的電流指令值計算電壓指令值，將所述電壓指令值調制為觸發信號，根據所述觸發信號控制MMC的子模塊，以實現故障穿越。

為了解決上述技術問題，本發明采用的另一種技術方案為：

一種面向柔性直流輸電不對稱工況的故障穿越控制終端，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述的一種面向柔性直流輸電不對稱工況的故障穿越控制方法的各個步驟。