[發明專利]一種直流送端暫態過電壓抑制方法及相關裝置

在審

• 申請號: 202310041651.4
• 申請日: 2023-01-13
• 公開（公告）號: CN116316916A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 趙玉林;鄭亮;熊浩;萬芳茹;李步新;楊麗;丁超杰;謝麗軍;王余陽;石璐姍;李藍青;黃曲粲;王博侖;宋東闊;李言;吳小瀟;莊鎖;李晨;秦天
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司;國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/50
• 分類號: H02J3/50;H02J3/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 史俊軍

1.一種直流送端暫態過電壓抑制方法，其特征在于，包括：

根據風火打捆直流外送系統的運行電氣數據，若確定出風火打捆直流外送系統換相失敗，對風電場接入電網等值模型進行潮流分析，計算將風電場并網點電壓控制在預設合理范圍內的風電場需提供的無功；其中，風電場需提供的無功為風電場在風火打捆直流外送系統恢復階段需提供的無功；

根據風機超短期預測風速，對風電場需提供的無功進行分配，獲得風電場各風機分配到的無功；

根據風機當前風速和分配到的無功更改風機的工作模式，進行直流送端暫態過電壓抑制。

2.根據權利要求1所述的一種直流送端暫態過電壓抑制方法，其特征在于，風火打捆直流外送系統的運行電氣數據包括風火打捆直流外送系統的直流傳輸功率P_d、逆變側熄弧角γ、無功消耗量Q_d和直流母線電壓U_d；

根據風火打捆直流外送系統的運行電氣數據，確定風火打捆直流外送系統換相失敗，包括：

若且U_d＜U_d0，則確定風火打捆直流外送系統換相失敗；其中，t為時間，γ_min為逆變側極限熄弧角，U_d0為臨界換相失敗直流母線電壓。

3.根據權利要求1所述的一種直流送端暫態過電壓抑制方法，其特征在于，在檢測到風火打捆直流外送系統換相失敗之后、進行潮流分析之前，通過調整逆變側直流電流指令，減少風電場在風火打捆直流外送系統恢復階段需提供的無功。

4.根據權利要求1所述的一種直流送端暫態過電壓抑制方法，其特征在于，計算將風電場并網點電壓控制在預設合理范圍內的風電場需提供的無功，公式為：

其中，Q_demand為風電場需提供的無功，Q_L為風電場并網點的無功輸出，U_dc為直流母線電壓，U_dem為直流母線電壓指令值，k₂為變壓器的變壓比，X為聯絡線電抗與變壓器電抗之和，P_w為并網風電場輸出的總有功，P_L為風電場并網點的有功，R為聯絡線電阻與變壓器電阻之和。

5.根據權利要求1所述的一種直流送端暫態過電壓抑制方法，其特征在于，根據風機超短期預測風速，對風電場需提供的無功進行分配，獲得風電場各風機分配到的無功，包括：

根據風機超短期預測風速，計算風機的超短期有功預測值；

根據風機的超短期有功預測值，計算風機超短期無功容量上下限；

根據風機超短期無功容量上下限，對風電場需提供的無功進行分配，獲得風電場各風機分配到的無功。

6.根據權利要求5所述的一種直流送端暫態過電壓抑制方法，其特征在于，風機的無功由網側換流器提供，計算風機超短期無功容量上下限，公式為：

其中，為第i臺風機超短期無功容量上限，為第i臺風機超短期無功容量下限，S_g為網側換流器的容量，P_i,f為第i臺風機的超短期有功預測值。

7.根據權利要求5所述的一種直流送端暫態過電壓抑制方法，其特征在于，獲得風電場各風機分配到的無功，公式為：

其中，為第i臺風機分配到的無功，δ_i為第i臺風機的無功分配系數，Q_demand為風電場需提供的無功，為第i臺風機超短期無功最大預測值，n為風電場風機數量，為n臺風機發出的無功最大值之和。