混合直流输电系统的故障穿越控制方法技术方案

本申请涉及一种混合直流输电系统的故障穿越控制方法。所述混合直流输电系统的故障穿越控制方法，在整流站发生交流故障的情况下根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压。上述方法通过控制逆变站的直流电压降低以实现混合直流输电系统的电流续传。同时，在调制比小于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为预设限值，以维持无源网络的正常运行。在调制比大于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为逆变站的直流电压的调制比，即逆变站的交流电压与逆变站的直流电压下降幅度一致，减少逆变站向无源网络的放电，并且保证了无源网络良好的电能质量。并且保证了无源网络良好的电能质量。并且保证了无源网络良好的电能质量。

【技术实现步骤摘要】
混合直流输电系统的故障穿越控制方法


[0001]本申请涉及柔性直流输电
，特别是涉及一种混合直流输电系统的故障穿越控制方法。

技术介绍

[0002]基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性直流输电(Modular Multilevel Converter
‑
High Voltage Direct Current,MMC
‑
HVDC)可以快速灵活的调节无功功率，在新能源并网及向无源网络供电领域具有广阔的应用前景。但当该拓扑结构的混合直流输电系统发生整流站交流故障时，交流电压跌落会导致整流站直流电压的下降，而逆变站直流电压却不受影响，由于两站间电压差减小，会造成功率输送减小甚至中断。
[0003]目前，在整流站交流故障时，通过控制逆变站直流电压降低以避免整流站和逆变站间电压差减小。但是由于在整流站交流故障时，混合直流输电系统仍需向无源网络供电，因此上述方法在整流站交流故障时，虽然控制逆变站直流电压降低以实现电流续传，但是忽略了无源网络对混合直流输电系统的影响。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种混合直流输电系统的故障穿越控制方法。
[0005]第一方面，提供了一种混合直流输电系统的故障穿越控制方法，该混合直流输电系统包括采用电网换相型换流器的整流站以及采用模块化多电平换流器的逆变站，该整流站用于将整流侧交流电压整流为直流电压并将其传送到直流输电线，该逆变站用于将直流传输线的直流电压逆变为交流电压并注入到无源网络，该故障穿越控制方法包括：
[0006]在该整流站发生交流故障的情况下，根据该整流侧的交流母线的电压幅值，确定该逆变站的目标直流电压；
[0007]根据该目标直流电压和该逆变站的额定直流电压，计算该逆变站的直流电压的调制比；
[0008]确定该逆变站的目标交流电压；其中，该目标直流电压与额定交流电压的比值为目标参数，该目标参数为该调制比与预设限值中较大的一个；
[0009]根据该目标直流电压和该目标交流电压，控制该逆变站的直流电压和交流电压。
[0010]在其中一个实施例中，该无源网络包括感应电动机，该预设限值为感应电动机的临界工作电压与额定交流电压的比值；
[0011]在其中一个实施例中，该逆变站采用由半桥子模块和全桥子模块组成的混合型模块化多电平换流器，该根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压的步骤包括：
[0012]控制该逆变站的全桥子模块输出负电平，以使该逆变站的直流电压为目标直流电
压，该逆变站的交流电压为目标交流电压。
[0013]在其中一个实施例中，该根据该整流站的交流母线的电压幅值，确定该逆变站的目标直流电压的步骤之前包括：
[0014]控制该整流站的触发角减小，以提高该整流站传送到直流传输线的直流电压。
[0015]在其中一个实施例中，该确定该逆变站的目标直流电压的目标直流电压的步骤包括：
[0016]根据公式确定所述逆变站的目标直流电压，其中，U
dci
表示目标直流电压，U
Lm
表示故障后整流测交流母线电压幅值，k为整流测的换流变压器变比，α为所述整流站的触发角，X
r
为整流站单相等值换相电抗，I
d
为所述混合直流输电系统的稳态运行值，R
line
为直流输电线路电路。
[0017]在其中一个实施例中，该整流站的触发角为5
°
。
[0018]在其中一个实施例中，在该整流站交流故障解除的情况下，控制该整流站工作在定直流电流控制模式，该逆变站工作在定直流电压控制模式。
[0019]第二方面，提供了一种混合直流输电系统的故障穿越控制装置，该混合直流输电系统包括采用电网换相型换流器的整流站以及采用模块化多电平换流器的逆变站，该整流站用于将整流侧交流电压整流为直流电压并将其传送到直流输电线，该逆变站用于将直流传输线的直流电压逆变为交流电压并注入到无源网络，该故障穿越控制装置包括：
[0020]直流电压确定模块，用于在该整流站发生交流故障的情况下，根据该整流侧的交流母线的电压幅值，确定该逆变站的目标直流电压；
[0021]计算模块，用于根据该目标直流电压和该逆变站的额定直流电压，计算逆变站的直流电压的调制比；
[0022]交流电压确定模块，用于确定该逆变站的目标交流电压；其中，该目标交流电压与额定交流电压的比值为目标参数，该目标参数为该调制比与预设限值中较大的一个；
[0023]控制模块，用于根据该目标直流电压和该目标交流电压，控制该逆变站的直流电压和交流电压。
[0024]第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现上述第一方面中任一项所述的混合直流输电系统的故障穿越控制方法的步骤。
[0025]第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项所述的混合直流输电系统的故障穿越控制方法的步骤。
[0026]上述混合直流输电系统的故障穿越控制方法，在整流站发生交流故障的情况下根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压。上述方法通过控制逆变站的直流电压降低以实现混合直流输电系统的电流续传。同时，在调制比小于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为预设限值，以维持无源网络的正常运行。在调制比大于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为逆变站的直流电压的调制比，即逆变站的交流电压与逆变站的直流电压下降幅度一致，减少逆变站向无源网络的放电，并且保证了无源网络良好的电能质量。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为一个实施例中混合直流输电系统的故障穿越控制方法的实施环境示意图；
[0029]图2为一个实施例中混合直流输电系统的故障穿越控制方法的流程示意图；
[0030]图3为一个实施例中混合型MMC的拓扑结构示意图；
[0031]图4为一个实施例中混合直流输电系统送端交流故障穿越控制系统的结构示意图；
[0032]图5为一个实施例中混合直流输电系统的故障穿越控制装置的结构框图。
具体实施方式
[0033]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合直流输电系统的故障穿越控制方法，其特征在于，所述混合直流输电系统包括采用电网换相型换流器的整流站以及采用模块化多电平换流器的逆变站，所述整流站用于将整流侧交流电压整流为直流电压并将其传送到直流传输线，所述逆变站用于将所述直流传输线的直流电压逆变为交流电压并注入到无源网络，所述故障穿越控制方法包括：在所述整流站发生交流故障的情况下，根据所述整流侧的交流母线的电压幅值，确定所述逆变站的目标直流电压；根据所述目标直流电压和所述逆变站的额定直流电压，计算所述逆变站的直流电压的调制比；确定所述逆变站的目标交流电压；其中，所述目标交流电压与额定交流电压的比值为目标参数，所述目标参数为所述调制比与预设限值中较大的一个；根据所述目标直流电压和所述目标交流电压，控制所述逆变站的直流电压和交流电压。2.根据权利要求1所述的混合直流输电系统的故障穿越控制方法，其特征在于，所述无源网络包括感应电动机，所述预设限值为感应电动机的临界工作电压与额定交流电压的比值。3.根据权利要求1所述的混合直流输电系统的故障穿越控制方法，其特征在于，所述逆变站采用由半桥子模块和全桥子模块组成的混合型模块化多电平换流器，所述根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压的步骤包括：控制所述逆变站的全桥子模块输出负电平，以使所述逆变站的直流电压为目标直流电压，所述逆变站的交流电压为目标交流电压。4.根据权利要求1所述的混合直流输电系统的故障穿越控制方法，其特征在于，所述根据所述整流站的交流母线的电压幅值，确定所述逆变站的目标直流电压的步骤之前包括：控制所述整流站的触发角减小，以提高所述整流站传送到直流传输线的直流电压。5.根据权利要求4所述的混合直流输电系统的故障穿越控制方法，其特征在于，所述确定所述逆变站的目标直流电压的步骤包括：根据公式确定所述逆变站的目标直流电压，其中，U
dci
表示目标直流电压，U
Lm
表示故障后整流侧交流母线电压幅值...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱博，徐攀腾，严海健，谷裕，李建勋，宋述波，郑星星，李倩，杨学广，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局，
类型：发明
国别省市：