一种新能源接入柔性直流电网的方法技术

本发明专利技术提供一种新能源接入柔性直流电网的方法，通过在新能源端的柔性直流换流站接入的交流汇流母线上配置可投退耗能装置，检测新能源端的柔性直流换流器所有换流器的工作状态并计算换流站的送出能力，检测新能源端的柔性直流换流器的直流侧电压，根据上述信息决定耗能装置的投入或者退出状态，实现新能源送端与受端有功功率出现盈余时的故障穿越。

Method for accessing flexible DC grid by new energy source

The invention provides a method for new energy access flexible DC power grid, the AC busbar flexible DC converter station in new energy access end on the configurable switching energy dissipation device, flexible DC detection new energy end converter all converter working state and transmission capability of converter station and DC side DC voltage detection of flexible new energy side of the converter, according to the above information to determine energy dissipation devices into or out of state, the implementation of new energy and by sending through fault active power surplus at the end.

【技术实现步骤摘要】
一种新能源接入柔性直流电网的方法
本专利技术属于电力电子
，特别涉及一种新能源接入柔性直流电网的方法。
技术介绍
风能、太阳能等可再生能源利用规模不断扩大，但其固有分散性、远离负荷中心等特点，基于柔性直流输电技术的直流电网将分布在各个地区的风电、光伏等多种能源连接在一起，分利用风电、光伏、储能等多种能源形式之间的互补性，克服可再生能源发电间歇性与不稳定性等问题，可以提高可再生能源的发电利用率。直流电网一是可靠性高，多端柔性直流输电技术是目前较为成熟的直流输电技术，也可以认为是直流电网发展的一个阶段，能够实现多电源供电或多落点供电，但其中任何一个换流站或线路发生故障，则整条线路及连接在这条线路的两侧换流站将全部退出运行，可靠性较低。若将直流传输线在直流侧互相连接起来，组成真正的直流电网，可实现任一直流线路故障跳开后的潮流转移，提高输电的可靠性；二是灵活性好，可以在送端直接实现可再生能源、抽蓄等储能与负荷间的灵活能量交互，可有效实现大规模光伏、风能的昼夜互补，解决大规模可再生能源的系统调峰问题，使得有功不平衡量优先在直流网内处理，减小间歇性能源对受端交流电网的扰动冲击，有利于改善清洁能源接入的友好性，提升可再生能源的利用效率。因此，柔直电网是典型的多能互补、灵活调节的输电系统，可以更加能够体现柔性直流输电技术的先进性。由于新能源发电具有间歇性和不稳定性等特点，其不具备交流电压和频率的控制能力，因此在孤岛情况下要求往往要求新能源端的柔直换流器端工作在交流电压和频率控制模式下，即该换流器作为一个VF节点，此时换流器的有功和无功功率由交流系统中新能源电源及负荷决定，当交流系统与换流站交换的有功大于换流器额定功率时，将出现功率盈余，如未采取合适的控制策略将引起换流站过压闭锁或者过流闭锁。目前常见的控制策略为当新能源送端与受端有功功率出现盈余时，由稳控系统采用切机方式降低送端功率，但由于切机延时时间至少为150ms，而由于直流电网的惯性较小，故障时电流或者电压上升较快，同时直流电网所采用的IGBT等开关器件的过流和过压能力较弱，因此直接采用常见的切机方式并不能实现故障穿越。因此有必要专利技术一种新能源接入柔性直流电网的方法，当新能源送端与受端有功功率出现盈余时避免柔性直流换流站闭锁，从而实现故障穿越。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种新能源接入柔性直流电网的方法，避免新能源送端和受端有功功率不平衡时柔性直流换流站过压和过流闭锁，实现故障穿越。为了达成上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种新能源接入柔性直流电网的方法，新能源通过交流输电线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的交流侧通过交流线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的直流侧通过直流线路接入直流电网，在新能源端的柔性直流换流站接入的交流汇流母线上配置可投退耗能装置，可投退耗能装置的控制策略如下：(1)检测新能源端的柔性直流换流站所有换流器的工作状态并计算该换流站的送出能力，检测新能源发电厂送出有功功率值，新能源发电厂送出有功功率大于换流站送出能力时耗能装置投入，新能源发电厂送出有功功率小于换流站送出能力时耗能装置退出；(2)检测新能源端的柔性直流换流器的直流侧电压Udc，当直流电压Udc大于直流电压动作定值Udcset时耗能装置投入，当直流电压Udc小于直流电压返回定值Udcret时耗能装置退出，当直流电压Udc大于等于直流电压返回定值Udcret并且小于等于直流电压动作定值Udcset时耗能装置的投退状态不变；上述的换流器的工作状态包括闭锁、解锁未限负荷、解锁限负荷。上述的柔性直流换流站的送出能力等于该换流站的所有换流器送出能力之和。上述的闭锁状态的换流器的送出能力为零。上述的解锁未限负荷状态的换流器的送出能力为该换流器的额定有功功率。上述的解锁限负荷状态的换流器的送出能力为该换流器的有功功率限制值。上述的直流电压返回定值Udcret小于等于直流电压动作定值Udcset。采用上述方案后，本专利技术的有益效果为：(1)避免新能源送端和受端有功功率盈余时柔性直流换流站过压和过流闭锁；(2)实现新能源送端和受端有功功率盈余时柔性直流换流站的故障穿越。附图说明图1是新能源接入柔性直流电网的系统主接线示意图；图2是耗能装置控制流程图。具体实施方式以下将结合附图及具体实施例，对本专利技术的技术方案进行详细说明。一种新能源接入柔性直流电网的方法，新能源通过交流输电线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的交流侧通过交流线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的直流侧通过直流线路接入直流电网，在新能源端的柔性直流换流站接入的交流汇流母线上配置可投退耗能装置，如图1所示。其中可投退耗能装置的控制策略如下：(1)检测新能源端的柔性直流换流站所有换流器的工作状态并计算该换流站的送出能力，检测新能源发电厂送出有功功率值，新能源发电厂送出有功功率大于换流站送出能力时耗能装置投入，新能源发电厂送出有功功率小于换流站送出能力时耗能装置退出；(2)检测新能源端的柔性直流换流器的直流侧电压Udc，当直流电压Udc大于直流电压动作定值Udcset时耗能装置投入，当直流电压Udc小于直流电压返回定值Udcret时耗能装置退出，当直流电压Udc大于等于直流电压返回定值Udcret并且小于等于直流电压动作定值Udcset时耗能装置的投退状态不变；上述的换流器的工作状态包括闭锁、解锁未限负荷、解锁限负荷。上述的柔性直流换流站的送出能力等于该换流站的所有换流器送出能力之和。上述的闭锁状态的换流器的送出能力为零。上述的解锁未限负荷状态的换流器的送出能力为该换流器的额定有功功率。上述的解锁限负荷状态的换流器的送出能力为该换流器的有功功率限制值。上述的直流电压返回定值Udcret小于等于直流电压动作定值Udcset。在双极柔性直流电网中，如图2所示，当双极换流器解锁时新能源发电厂送出有功功率小于送端换流站的送出能力，耗能装置退出；当送端换流站一极换流器闭锁，如果新能源发电厂送出有功功率小于另一极解锁换流器的送出能力，耗能装置仍然退出，如果新能源发电厂送出有功功率大于另一极解锁换流器的送出能力，耗能装置投入；一段时间后稳控系统完成新能源发电厂的切机操作，新能源发电厂送出有功功率小于另一极解锁换流器的送出能力，耗能装置退出。当受端线路故障时，当直流电压Udc大于直流电压动作定值Udcset时耗能装置投入，当直流电压Udc小于直流电压返回定值Udcret时耗能装置退出。以上实施例仅为说明本专利技术的技术思想，不能以此限定本专利技术的保护范围，凡是按照本专利技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本专利技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源接入柔性直流电网的方法，新能源通过交流输电线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的交流侧通过交流线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的直流侧通过直流线路接入直流电网，其特征在于，在新能源端的柔性直流换流站接入的交流汇流母线上配置可投退耗能装置，所述可投退耗能装置的控制方法为：检测新能源端的柔性直流换流站所有换流器的工作状态并计算该换流站的送出能力；检测新能源发电厂送出有功功率值，新能源发电厂送出有功功率大于换流站送出能力时耗能装置投入，新能源发电厂送出有功功率小于换流站送出能力时耗能装置退出。

【技术特征摘要】
1.一种新能源接入柔性直流电网的方法，新能源通过交流输电线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的交流侧通过交流线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的直流侧通过直流线路接入直流电网，其特征在于，在新能源端的柔性直流换流站接入的交流汇流母线上配置可投退耗能装置，所述可投退耗能装置的控制方法为：检测新能源端的柔性直流换流站所有换流器的工作状态并计算该换流站的送出能力；检测新能源发电厂送出有功功率值，新能源发电厂送出有功功率大于换流站送出能力时耗能装置投入，新能源发电厂送出有功功率小于换流站送出能力时耗能装置退出。2.如权利要求1所述的一种新能源接入柔性直流电网的方法，其特征在于，所述可投退耗能装置的控制方法为：检测新能源端的柔性直流换流器的直流侧电压Udc，当直流电压Udc大于直流电压动作定值Udcset时耗能装置投入；当直流电压Udc小于直流电压返回定值Udcret时耗能装置退出；当直流电压Udc大于等于直流电压返回定值...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁久东，卢宇，董云龙，汪楠楠，姜崇学，李钢，王佳成，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32