【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法及系统，属于高压直流输电。
技术介绍
1、柔性直流输电技术适用于可再生能源大规模接入和送出、海岛安全高效送电、中远海海上风电送出等应用场景，是国际公认的新能源并网、孤岛供电的最佳技术手段。当柔性直流输电技术应用于连接孤岛发电系统和受端交流电网时，在受端交流电网发生故障后，由于电能无法送出，会引起直流输电系统出现大量盈余功率，造成直流系统出现严重过电压，危及系统安全运行。
2、针对受端交流电网发生故障，直流输电系统过电压的问题，现有的解决方案中的能量自平衡功率模块如图1所示，该模块可以实现模块电压的自主调节，避免过电压损坏设备，以极小的成本解决了问题，但目前现有能量自平衡功率技术方案中泄能电阻采用定周期的投入方式，即完成一次冗余功率吸收后经过一定周期的冷却后再次投入耗能状态。这种投入方式会存在冷却未完成就二次投入耗能的工况，造成泄能电阻过热损坏，甚至造成功率模块损坏，影响系统稳定运行；还存在单次耗散能量小，泄能电阻提前完成冷却存在较长空档期，泄能电阻利用率较低，此时，直流输电系统可能存在需要投入泄能电阻进行耗能但由于再次投入的时间还未到，直流输电系统的冗余功率无法及时被吸收，导致直流输电系统出现严重过电压，危及系统安全运行。由此，这种泄能电阻的定周期的投入方式灵活性差，即存在泄能电阻冷却时间不足就投入耗能或冷却时间过长不能及时投入耗能，进而威胁系统安全运行的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种柔性直流
2、本专利技术为解决上述技术问题而提供一种柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，根据泄能电阻的投入需求，将处于耗能待机状态的泄能电阻投入耗能状态；
3、若已投入的泄能电阻达到耗能上限，则控制该电阻退出耗能状态并进入耗能不可用状态，直到其温度降低至设定温度值时，再控制该电阻退出耗能不可用状态并进入耗能待机状态；
4、若已投入的泄能电阻未达到耗能上限且已满足耗能需求，则控制该电阻退出耗能状态并进入耗能待机状态，否则不退出。
5、进一步地，泄能电阻退出耗能不可用状态时，将该泄能电阻的累计耗散能量清零再控制该泄能电阻进入耗能待机状态；
6、若泄能电阻投入时累积耗散能量为零，则当该泄能电阻的累积耗散能量达到泄能电阻耗散上限阈值时判定已投入的泄能电阻达到耗能上限；若不为零，则当该泄能电阻的能量耗散持续时间达到该泄能电阻投入时对应的可投入时间时，判定已投入的泄能电阻达到耗能上限。
7、进一步地，判定已投入的泄能电阻已满足耗能需求的方式包括：若泄能电阻两端的电压值小于泄能电阻切除电压定值，则判定已投入的泄能电阻已满足耗能需求。
8、进一步地，泄能电阻处于耗能待机状态后，计算泄能电阻的可投入时间，并等待接收投入需求对应的泄能电阻投入指令；当接收到所述投入指令时，将此时已经计算得到的泄能电阻的可投入时间作为该电阻投入时对应的可投入时间。
9、进一步地，所述泄能电阻的可投入时间根据泄能电阻剩余可耗散能量、泄能电阻的阻值以及泄能电阻投入电压定值确定。
10、进一步地，根据泄能电阻剩余可耗散能量、泄能电阻的阻值以及泄能电阻投入电压定值确定泄能电阻的可投入时间的方式包括：
11、
12、其中tk(t)为t时刻的泄能电阻的可投入时间，qs(t)为t时刻的泄能电阻剩余可耗散能量，r为泄能电阻的阻值，ut为泄能电阻投入电压定值。
13、进一步地，所述泄能电阻剩余可耗散能量根据泄能电阻耗散上限阈值、泄能电阻从进入耗能状态到退出耗能状态并进入耗能待机状态的累计耗散能量、泄能电阻比热容、泄能电阻质量以及泄能电阻进入耗能待机状态时的温度与泄能电阻的实时温度之间的差异确定。
14、进一步地，确定泄能电阻剩余可耗散能量的方式包括：
15、
16、式中，qs(t)为泄能电阻剩余可耗散能量，t2为泄能电阻本次进入耗能待机状态的时刻，qs(t2)指t2时刻对应的泄能电阻剩余可耗散能量；当泄能电阻首次进入耗能状态时，qs(t2)＝qmax，qmax为泄能电阻耗散上限阈值；c为泄能电阻比热容，m为泄能电阻质量，t(t1)为泄能电阻进入耗能待机状态时的温度，t(t)为t时刻泄能电阻的实时温度，为泄能电阻从进入耗能状态到退出耗能状态并进入耗能待机状态的累计耗散能量，其中t0为泄能电阻进入耗能状态的时刻，t1为泄能电阻退出耗能状态并进入耗能待机状态的时刻，u(t)为t时刻泄能电阻两端的电压，r为泄能电阻的阻值。
17、进一步地，泄能电阻的累计耗散能量的计算方式包括：
18、
19、其中，ql(t)为t时刻泄能电阻的累计耗散能量；u(t)为t时刻泄能电阻两端的电压，r为泄能电阻的阻值，t0为泄能电阻进入耗能状态的时刻，t为当前时刻。
20、进一步地，当已投入的泄能电阻未达到耗能上限且已满足耗能需求时，控制该电阻退出并进入耗能待机状态的方式包括：当判断出出现已投入的泄能电阻未达到耗能上限且已满足耗能需求的情况时，延时设定时间并在该设定时间内继续判断已投入的泄能电阻是否未达到耗能上限且已满足耗能需求；若该设定时间内均判断出已投入的泄能电阻未达到耗能上限且已满足耗能需求，则控制该电阻退出并进入耗能待机状态。
21、有益效果：作为开拓型专利技术，本专利技术首先根据泄能电阻的投入需求，将处于耗能待机状态的泄能电阻投入耗能状态进行耗能，避免了当有投入需求时泄能电组冷却时间过长不能及时投入；若已投入的泄能电阻达到耗能上限，则控制该电阻退出耗能状态并进入耗能不可用状态，直到其温度降低至设定温度值时，再控制该电阻退出耗能不可用状态并进入耗能待机状态，避免了冷却时间不足就投入耗能；若已投入的泄能电阻未达到耗能上限且已满足耗能需求，则控制该电阻退出耗能状态并进入耗能待机状态，否则不退出；本方法根据泄能电阻的投入需求以及泄能电阻是否达到耗能上限来控制泄能电阻灵活地投入与退出，避免了泄能电阻冷却时间不足就投入耗能或冷却时间过长不能及时投入耗能的情况，减小了安全隐患。
22、本专利技术为解决上述技术问题还提供了一种柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制系统，包括处理器，处理器中存有可执行程序指令，所述可执行程序指令用于被执行以实现上述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法。
23、该柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制系统能够实现与上述柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法一致的有益效果。
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1.一种柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，根据泄能电阻的投入需求，将处于耗能待机状态的泄能电阻投入耗能状态；
2.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，泄能电阻退出耗能不可用状态时，将该泄能电阻的累计耗散能量清零再控制该泄能电阻进入耗能待机状态；
3.根据权利要求1或2所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，判定已投入的泄能电阻已满足耗能需求的方式包括：若泄能电阻两端的电压值小于泄能电阻切除电压定值，则判定已投入的泄能电阻已满足耗能需求。
4.根据权利要求3所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，泄能电阻处于耗能待机状态后，计算泄能电阻的可投入时间，并等待接收投入需求对应的泄能电阻投入指令；当接收到所述投入指令时，将此时已经计算得到的泄能电阻的可投入时间作为该电阻投入时对应的可投入时间。
5.根据权利要求4所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，所述泄能电阻的可投入时间根据泄能电阻剩余可耗散能量、泄能电阻的阻值以及泄能电阻投入电
6.根据权利要求5所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，根据泄能电阻剩余可耗散能量、泄能电阻的阻值以及泄能电阻投入电压定值确定泄能电阻的可投入时间的方式包括：
7.根据权利要求6所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，所述泄能电阻剩余可耗散能量根据泄能电阻耗散上限阈值、泄能电阻从进入耗能状态到退出耗能状态并进入耗能待机状态的累计耗散能量、泄能电阻比热容、泄能电阻质量以及泄能电阻进入耗能待机状态时的温度与泄能电阻的实时温度之间的差异确定。
8.根据权利要求7所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，确定泄能电阻剩余可耗散能量的方式包括：
9.根据权利要求2所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，泄能电阻的累计耗散能量的计算方式包括：
10.根据权利要求6所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，当已投入的泄能电阻未达到耗能上限且已满足耗能需求时，控制该电阻退出并进入耗能待机状态的方式包括：当判断出出现已投入的泄能电阻未达到耗能上限且已满足耗能需求的情况时，延时设定时间并在该设定时间内继续判断已投入的泄能电阻是否未达到耗能上限且已满足耗能需求；若该设定时间内均判断出已投入的泄能电阻未达到耗能上限且已满足耗能需求，则控制该电阻退出并进入耗能待机状态。
11.一种柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制系统，其特征在于，包括处理器，处理器中存有可执行程序指令，所述可执行程序指令用于被执行以实现如权利要求1-10所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，根据泄能电阻的投入需求，将处于耗能待机状态的泄能电阻投入耗能状态；
2.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，泄能电阻退出耗能不可用状态时，将该泄能电阻的累计耗散能量清零再控制该泄能电阻进入耗能待机状态；
3.根据权利要求1或2所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，判定已投入的泄能电阻已满足耗能需求的方式包括：若泄能电阻两端的电压值小于泄能电阻切除电压定值，则判定已投入的泄能电阻已满足耗能需求。
4.根据权利要求3所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，泄能电阻处于耗能待机状态后，计算泄能电阻的可投入时间，并等待接收投入需求对应的泄能电阻投入指令；当接收到所述投入指令时，将此时已经计算得到的泄能电阻的可投入时间作为该电阻投入时对应的可投入时间。
5.根据权利要求4所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，所述泄能电阻的可投入时间根据泄能电阻剩余可耗散能量、泄能电阻的阻值以及泄能电阻投入电压定值确定。
6.根据权利要求5所述的柔性直流换流阀的泄能电阻的投退控制方法，其特征在于，根据泄能电阻剩余可耗散能量、泄能电阻的阻值以及泄能电阻投入电压定值确定泄能电阻的可投入时间的方式包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：李书亚，韩坤，夏克鹏，户永杰，刘堃，刘路路，张磊，王迪，李成渝，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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