The invention provides a new energy island overvoltage control method and a pole control system of a converter station. First, the pole control system of a converter station determines whether the fault of an AC line in a new energy system is a three-phase short-circuit fault, and then when the fault of an AC line is a three-phase short-circuit fault, the voltage drop parameter of the pole control system of a converter station is given. Consideration is given to the outer-loop power controller in the pole control system of the converter station, so that the outer-loop power controller and the inner-loop current controller in the pole control system of the converter station perform the outer-loop power control and the inner-loop current control respectively until the voltage and power at the common connection point are greater than the first voltage threshold and the first power threshold, then the converter station pole. The reference value of the recovery voltage is sent to the outer loop power controller under the control system. The method has the advantages of simple process and easy realization, and can ensure that the output voltage of the converter station port can be quickly controlled below 1.0pu after the three-phase short circuit fault is removed, and the output voltage of the converter station port can be restored to 1.0pu after the system is stabilized, so as to realize the fault crossing of the new energy unit.
【技术实现步骤摘要】
一种新能源孤岛过电压控制方法和换流站极控系统
本专利技术涉及新能源
，具体涉及一种新能源孤岛过电压控制方法和换流站极控系统。
技术介绍
当新能源系统工作在孤岛运行的方式下，直接通过柔性直流输电系统送出时，新能源系统和换流站的接线方式如图1所示，其中，SM为子模块，Uc∟θc表示换流站端口输出的电压，Us∟θs表示公共连接点(PointOfCommonCoupling，PCC)的电压，Uw∟θw表示新能源机组端口输出的电压，Ps和Qs为送入换流站的有功和无功功率，Zw∟α表示公共连接点到新能源机组的等效电抗，Larm为桥臂电抗。此时换流站需要采用无源控制的控制方式。如果新能源系统中的交流线路发生三相短路故障(三相短路故障位置如图2所示)，则交流线路发生三相短路故障后公共连接点的电压下降，此时新能源系统中的风电机组进入低电压穿越过程，新能源系统的功率降为0。此时，由于换流站的外环功率控制器和内环电流控制器均采用经典PI控制，积分器将在故障发生期间积累较大的积分数值。在短路故障消失后，换流站输出电压降重新建立，新能源功率恢复时，由于参考电压初始值为1.0p.u.的...
【技术保护点】
1.一种新能源孤岛过电压控制方法，其特征在于，包括：换流站极控系统根据其所采集的公共连接点的电压和功率判断新能源系统中的交流线路发生的故障是否为三相短路故障；若交流线路发生的故障为三相短路故障，所述换流站极控系统下发降电压参考值至换流站极控系统中的外环功率控制器，使外环功率控制器和换流站极控系统中的内环电流控制器分别执行外环功率控制和内环电流控制，直至公共连接点的电压和功率大于第一电压阈值和第一功率阈值，则所述换流站极控系统下发恢复电压参考值至外环功率控制器。
【技术特征摘要】
1.一种新能源孤岛过电压控制方法，其特征在于，包括：换流站极控系统根据其所采集的公共连接点的电压和功率判断新能源系统中的交流线路发生的故障是否为三相短路故障；若交流线路发生的故障为三相短路故障，所述换流站极控系统下发降电压参考值至换流站极控系统中的外环功率控制器，使外环功率控制器和换流站极控系统中的内环电流控制器分别执行外环功率控制和内环电流控制，直至公共连接点的电压和功率大于第一电压阈值和第一功率阈值，则所述换流站极控系统下发恢复电压参考值至外环功率控制器。2.根据权利要求1所述的新能源孤岛过电压控制方法，其特征在于，所述根据采集的公共连接点的电压和功率判断新能源系统中的交流线路发生的故障是否为三相短路故障，包括：若满足us＜us2和Ps＜Ps2，则交流线路发生的故障为三相短路故障；其中，us表示换流站极控系统采集的公共连接点的电压，us2表示第二电压阈值，Ps表示换流站极控系统采集的公共连接点的功率，Ps2表示第二功率阈值。3.根据权利要求1所述的新能源孤岛过电压控制方法，其特征在于，所述外环功率控制器包括第一PI控制器和第二PI控制器；所述内环电流控制器包括第三PI控制器和第四PI控制器；所述换流站极控系统下发降电压参考值使外环功率控制器执行外环功率控制包括：换流站极控系统下发降电压参考值后第一PI控制器和第二PI控制器分别输出d轴电流参考值和q轴电流参考值；根据第一PI控制器和第二PI控制器分别输出的d轴电流参考值和q轴电流参考值确定换流站极控系统下发降电压参考值后第三PI控制器和第四PI控制器分别输出的d轴电压参考值和q轴电压参考值；根据换流站极控系统下发降电压参考值后第三PI控制器和第四PI控制器分别输出的d轴电压参考值和q轴电压参考值确定换流站极控系统下发降电压参考值后内环电流控制器输出的d轴电压参考值和q轴电压参考值。4.根据权利要求3所述的新能源孤岛过电压控制方法，其特征在于，换流站极控系统下发降电压参考值后第一PI控制器和第二PI控制器分别输出的d轴电流参考值和q轴电流参考值如下式：其中，表示换流站极控系统下发降电压参考值后第一PI控制器输出的d轴电流参考值，表示换流站极控系统下发降电压参考值后第二PI控制器输出的q轴电流参考值，kop1表示第一PI控制器的比例系数，kop2表示第二PI控制器的比例系数，koi1表示第一PI控制器的积分系数，koi2表示第二PI控制器的积分系数，usd表示公共连接点的d轴电压，usq表示共连接点的q轴电压，usdref2表示降电压参考值。5.根据权利要求4所述的新能源孤岛过电压控制方法，其特征在于，所述换流站极控系统下发降电压参考值后第三PI控制器和第四PI控制器分别输出的d轴电压参考值和q轴电压参考值如下式：其中，udPI表示换流站极控系统下发降电压参考值后第三PI控制器输出的d轴电压参考值，uqPI表示换流站极控系统下发降电压参考值后第四PI控制器输出的q轴电压参考值，kip3表示第三PI控制器的比例系数，kip4表示第四PI控制器的比例系数，kii3表示第三PI控制器的积分系数，kii4表示第四PI控制器的积分系数，isd表示公共连接点的d轴电流，isq表示公共连接点的q轴电流。6.根据权利要求5所述的新能源孤岛过电压控制方法，其特征在于，所述换流站极控系统下发降电压参考值后内环电流控制器输出的d轴电压参考值和q轴电压参考值如下式：其中，Vdref表示换流站极控系统下发降电压参考值后内环电流控制器输出的d轴电压参考值，Vqref表示换流站极控系统下发降电压参考值后内环电流控制器输出的q轴电压参考值；ω1表示交流系统角频率；Leq表示等效电感，且Larm表示桥臂等效电感，Lt表示变压器等效电感。7.根据权利要求6所述的新能源孤岛过电压控制方法，其特征在于，所述换流站极控系统下发恢复电压参考值至内环电流控制器之后，还包括：根据恢复电压参考值按下式确定内环电流控制器输出的三相短路故障消除后的电压参考值：其中，Vd′ref表示内环电流控制器输出的三相短路故障消除后的d轴电压参考值，Vq′ref表示内环电流控制器输出三相短路故障消除后的q轴电压参考值，u′dPI表示换流站极控系统下发恢复电压参考值后第三PI控制器输出的d轴电压参考值，uq′PI表示换流站极控...
【专利技术属性】
技术研发人员：王姗姗，李英彪，赵兵，王铁柱，吴广禄，郭剑波，卜广全，杨艳晨，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网公司，国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11
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