一种VSC功率控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种VSC功率控制方法和装置，检测VSC的直流电压，当VSC的直流电压处于设定的过压范围内时，控制VSC功率控制中的直流电流参考值随着VSC的直流电压的变化而变化，且为正相关变化；将得到的直流电流参考值与实际的VSC直流母线电流作差，通过PI调节后输出VSC的有功电流参考值；根据得到的有功电流参考值以及无功电流参考值进行VSC功率控制。那么，当发生使VSC的直流电压升高的故障时，VSC功率控制中的直流电流参考值就相应增大，进而VSC的有功电流参考值就增大，VSC输出有功功率将增大，从而减小了VSC的功率盈余，有利于抑制VSC的直流电压升高。

A VSC power control method and device

【技术实现步骤摘要】
一种VSC功率控制方法和装置
本专利技术涉及一种VSC功率控制方法和装置。
技术介绍
常规特高压直流输电系统通常使用换相型换流器LCC，但是，换相型换流器LCC无法避免换相失败造成的系统传输功率中断。因此，目前混合直流输电系统的应用越来越广泛，一般情况下，逆变站使用电压源型换流器VSC或者使用LCC与VSC的组合。电压源型换流器VSC无换相失败，有功功率和无功功率可独立控制，无需配置交流滤波器。LCC与VSC的组合可以在一定程度预防换相失败和抑制换相失败导致的系统功率中断。但是，不管是包含有VSC的常规的直流输电系统还是包含有VSC的混合直流输电系统，比如：逆变站中高端LCC与低端多个VSC级联的特高压混合直流输电系统，当发生能够导致VSC直流电压升高的故障时，比如逆变站高端LCC换相失败，极线电流增大，会导致VSC子模块电容电压升高，VSC的直流电压也会相应地升高。但是，现有的VSC功率控制方式无法有效抑制VSC子模块电容电压，即VSC直流电压的升高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种VSC功率控制方法，用以解决现有的VSC功率控制方式无法有效抑制VSC子模块电容电压升高的问题。本专利技术还提供一种VSC功率控制装置，用以解决现有的VSC功率控制方式无法有效抑制VSC子模块电容电压升高的问题。为实现上述目的，本专利技术的方案包括一种VSC功率控制方法，包括以下步骤：(1)当发生使VSC的直流电压升高的故障时，检测VSC的直流电压，当VSC的直流电压处于设定的过压范围内时，控制VSC功率控制中的直流电流参考值随着VSC的直流电压的变化而变化，且VSC的直流电压的变化与VSC功率控制中的直流电流参考值的变化呈正相关；(2)将得到的直流电流参考值与实际的VSC直流母线电流作差，通过PI调节后输出VSC的有功电流参考值；(3)根据得到的有功电流参考值以及无功电流参考值进行VSC功率控制。当发生使VSC的直流电压升高的故障时，会导致VSC子模块电容电压升高，VSC的直流电压升高，那么，VSC功率控制中的直流电流参考值就相应增大，进而VSC的有功电流参考值就增大，VSC输出有功功率将增大，从而减小了VSC的功率盈余，有利于抑制VSC子模块电压升高，即抑制VSC的直流电压升高。因此，根据VSC直流电压动态调节VSC的有功电流参考值，进而动态调节VSC的有功功率，减小了因故障导致的VSC功率盈余，从而能有效抑制VSC直流电压升高。进一步地，为了提高控制可靠性，步骤(1)中，当VSC的直流电压小于或等于所述设定的过压范围的下限值时，控制VSC功率控制中的直流电流参考值为输入的直流电流参考值；当VSC的直流电压大于或等于所述设定的过压范围的上限值时，控制VSC功率控制中的直流电流参考值为最大直流电流设定参考值。进一步地，为了提高控制可靠性，步骤(1)中，VSC功率控制中的直流电流参考值随着VSC的直流电压的变化而线性变化。进一步地，为了提高无功电流参考值的获取可靠性，步骤(3)中，所述无功电流参考值的获取过程为：计算VSC无功功率参考值与VSC无功功率实际值的差值，将得到的差值通过PI调节后输出所述无功电流参考值。进一步地，为了提高控制可靠性，步骤(3)中，实现所述根据得到的有功电流参考值以及无功电流参考值进行VSC功率控制的控制过程为：将有功电流参考值和无功电流参考值输入至内环电流控制中，结合VSC有功电流实际值、VSC无功电流实际值、VSC网侧有功电压实际值以及VSC网侧无功电压实际值生成VSC控制脉冲。本专利技术还提供一种VSC功率控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现的处理过程包括以下步骤：(1)当发生使VSC的直流电压升高的故障时，检测VSC的直流电压，当VSC的直流电压处于设定的过压范围内时，控制VSC功率控制中的直流电流参考值随着VSC的直流电压的变化而变化，且VSC的直流电压的变化与VSC功率控制中的直流电流参考值的变化呈正相关；(2)将得到的直流电流参考值与实际的VSC直流母线电流作差，通过PI调节后输出VSC的有功电流参考值；(3)根据得到的有功电流参考值以及无功电流参考值进行VSC功率控制。当发生使VSC的直流电压升高的故障时，会导致VSC子模块电容电压升高，VSC的直流电压升高，那么，VSC功率控制中的直流电流参考值就相应增大，进而VSC的有功电流参考值就增大，VSC输出有功功率将增大，从而减小了VSC的功率盈余，有利于抑制VSC子模块电压升高，即抑制VSC的直流电压升高。因此，根据VSC直流电压动态调节VSC的有功电流参考值，进而动态调节VSC的有功功率，减小了因故障导致的VSC功率盈余，从而能有效抑制VSC直流电压升高。进一步地，为了提高控制可靠性，步骤(1)中，当VSC的直流电压小于或等于所述设定的过压范围的下限值时，控制VSC功率控制中的直流电流参考值为输入的直流电流参考值；当VSC的直流电压大于或等于所述设定的过压范围的上限值时，控制VSC功率控制中的直流电流参考值为最大直流电流设定参考值。进一步地，为了提高控制可靠性，步骤(1)中，VSC功率控制中的直流电流参考值随着VSC的直流电压的变化而线性变化。进一步地，为了提高无功电流参考值的获取可靠性，步骤(3)中，所述无功电流参考值的获取过程为：计算VSC无功功率参考值与VSC无功功率实际值的差值，将得到的差值通过PI调节后输出所述无功电流参考值。进一步地，为了提高控制可靠性，步骤(3)中，实现所述根据得到的有功电流参考值以及无功电流参考值进行VSC功率控制的控制过程为：将有功电流参考值和无功电流参考值输入至内环电流控制中，结合VSC有功电流实际值、VSC无功电流实际值、VSC网侧有功电压实际值以及VSC网侧无功电压实际值生成VSC控制脉冲。附图说明图1是本专利技术提供的混合直流输电系统的拓扑图；图2是本专利技术提供的VSC功率控制方法的原理图；图3是本专利技术提供的VSC过压泄流功能特性图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示，本实施例提供一种混合直流输电系统，该混合直流输电系统为特高压混合直流输电系统。该混合直流输电系统的整流站与常规特高压混合直流输电系统相同，包括两个LCC阀组，各LCC阀组由两个LCC(电网换相型换流器)构成；逆变站高端阀组为一个LCC阀组，包括两个LCC，低端为三个VSC(电压源型换流器)并联。图1中，VSC的直流侧并联可控避雷器，ACF为交流滤波器，DCF为直流滤波器。当然，本实施例只是通过图1所示的混合直流输电系统说明本专利技术提供的VSC功率控制方法。本专利技术的重点在于VSC功率控制方法，并不局限于该功率控制方法具体适用的混合直流输电系统，即本专利技术并不局限于图1所示的混合直流输电系统的具体结构，不管直流输电系统做何种变形，只要直流输电系统中涉及VSC，本专利技术提供的VSC功率控制方法都适用。如图2所示，VSC功率控制方法中主要包括直流电压控制、直流电流控制、无功功率控制以及内环电流控制，相应地，可以将这几种控制以软件控制器进行表述，即直流电压控制器、直流电流控制器、无功控制器以及内环电流控制器。直流电压控制器和直流电流控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VSC功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)当发生使VSC的直流电压升高的故障时，检测VSC的直流电压，当VSC的直流电压处于设定的过压范围内时，控制VSC功率控制中的直流电流参考值随着VSC的直流电压的变化而变化，且VSC的直流电压的变化与VSC功率控制中的直流电流参考值的变化呈正相关；(2)将得到的直流电流参考值与实际的VSC直流母线电流作差，通过PI调节后输出VSC的有功电流参考值；(3)根据得到的有功电流参考值以及无功电流参考值进行VSC功率控制。

【技术特征摘要】
1.一种VSC功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)当发生使VSC的直流电压升高的故障时，检测VSC的直流电压，当VSC的直流电压处于设定的过压范围内时，控制VSC功率控制中的直流电流参考值随着VSC的直流电压的变化而变化，且VSC的直流电压的变化与VSC功率控制中的直流电流参考值的变化呈正相关；(2)将得到的直流电流参考值与实际的VSC直流母线电流作差，通过PI调节后输出VSC的有功电流参考值；(3)根据得到的有功电流参考值以及无功电流参考值进行VSC功率控制。2.根据权利要求1所述的VSC功率控制方法，其特征在于，步骤(1)中，当VSC的直流电压小于或等于所述设定的过压范围的下限值时，控制VSC功率控制中的直流电流参考值为输入的直流电流参考值；当VSC的直流电压大于或等于所述设定的过压范围的上限值时，控制VSC功率控制中的直流电流参考值为最大直流电流设定参考值。3.根据权利要求1或2所述的VSC功率控制方法，其特征在于，步骤(1)中，VSC功率控制中的直流电流参考值随着VSC的直流电压的变化而线性变化。4.根据权利要求1或2所述的VSC功率控制方法，其特征在于，步骤(3)中，所述无功电流参考值的获取过程为：计算VSC无功功率参考值与VSC无功功率实际值的差值，将得到的差值通过PI调节后输出所述无功电流参考值。5.根据权利要求1或2所述的VSC功率控制方法，其特征在于，步骤(3)中，实现所述根据得到的有功电流参考值以及无功电流参考值进行VSC功率控制的控制过程为：将有功电流参考值和无功电流参考值输入至内环电流控制中，结合VSC有功电流实际值、VSC无功电流实际值、VSC网侧有功电压实际值以及VSC网侧无功电压实际值生成VSC控制脉冲。6.一种VSC功率控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭忠，李泰，赵静，陈晓民，郑坤承，牛翀，曹森，荆雪记，苏进国，胡永昌，李艳梅，庞科伟，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41