一种储能内置式换流器的柔性直流配电网故障快速恢复方法技术

技术编号:23348129 阅读:29 留言:0更新日期:2020-02-15 05:31
一种储能内置式换流器的柔性直流配电网故障快速恢复方法。涉及电力系统,尤其涉及一种储能内置式换流器的柔性直流配电网故障快速恢复方法。提供了一种通过换流器与储能之间的协调配合,以他励方式来实现故障快速恢复,针对双极短路故障下配电网的快速恢复,以及在故障清除期间不间断供电的储能内置式换流器的柔性直流配电网故障快速恢复方法。本发明专利技术一方面为重要负荷提供功率以保障其在故障清除期间的不间断供电;另一方面,对闭锁期间的子模块电容电压进行调节以使其在解锁前达到正常运行时的额定值,减小换流器重新解锁时的电压波动,为换流器重启动缩短时间,这样的系统协调控制策略更加能保证提高整个配电网系统的可靠性。

A fast fault recovery method of flexible DC distribution network with energy storage built-in converter

【技术实现步骤摘要】
一种储能内置式换流器的柔性直流配电网故障快速恢复方法
本专利技术涉及电力系统,尤其涉及一种储能内置式换流器的柔性直流配电网故障快速恢复方法。
技术介绍
随着电力电子的工业化应用程度逐步加深和光伏、风能等各种分布式能源的规模化应用,直流配电网相较于传统的交流配电网,具有供电可靠性高、线损低、谐波含量低、所需输电走廊窄、线路成本低、方便新能源电力以及储能接入等优点,在实现分布式能源并网、城市配电网、海上平台供电等领域具有广阔的应用前景,引起了国内外专家学者的广泛关注和研究。直流配电网作为直流电网在中低压领域的应用场合之一,其在双极短路故障下的故障处理能力是衡量柔性直流配电网系统性能的重要指标。作为处理直流故障的途径之一,具有故障自清除能力的换流器(MMC)具有响应速度快、工程造价相对低等优势,十分适用于电压等级较低、容量较小的无直流断路器配置的直流配电网系统。现有技术关于直流配电网故障恢复技术最原始的方法是通过切断交流侧断路器实现直流电网的故障隔离,但是这样会造成直流电网全部停电,故障点查找难度大,故障恢复时间长等弊端。...

【技术保护点】
1.一种储能内置式换流器的柔性直流配电网故障快速恢复方法,其特征在于,包括以下步骤:/n1)在柔性直流配电网的两端分别配置储能内置式换流器;/n2)检测直流侧是否发生双极短路故障;/n3)若有故障发生,闭锁储能内置式换流器;/n4)利用所述储能内置式换流器进行故障恢复。/n

【技术特征摘要】
1.一种储能内置式换流器的柔性直流配电网故障快速恢复方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)在柔性直流配电网的两端分别配置储能内置式换流器;
2)检测直流侧是否发生双极短路故障;
3)若有故障发生,闭锁储能内置式换流器;
4)利用所述储能内置式换流器进行故障恢复。


2.根据权利要求1所述的一种储能内置式换流器的柔性直流配电网故障快速恢复方法,其特征在于,储能内置式换流器包括全桥型模块化多电平换流器、双有源全桥变换器和储能装置;所述全桥型模块化多电平换流器包括上桥臂和下桥臂,每相的上桥臂由N个全桥子模块及相应的桥臂电阻Ra、桥臂电感La串联构成;
每相的下桥臂是由N个全桥子模块及其相应的桥臂电阻Ra、桥臂电感La串联构成;
其中,每相上桥臂中的第一个全桥子模块的输出端与中压直流母线uua的正极连接,每相下桥臂中的最后一个全桥子模块的输出端与中压直流母线ula的负极连接;
每相桥臂上,每个全桥子模块的输出电容上接一个双有源全桥变换器,2N个双有源全桥变换器经并联输出后作为低压侧直流线路的出口并与储能装置相连。


3.根据权利要求1所述的一种储能内置式换流器的柔性直流配电网故障快速恢复方法,其特征在于,步骤2)包括:
计算直流配电网故障前和故障后的短路电流if(t)和子模块电容电压uc(t)解析式:
储能内置式换流器闭锁前的电容电压uc和故障回路放电电流if的数学表达式为:



式中,Le=2La/3+L0,Ce=6CSM/N,Re=2Ra/3+R分别为ESBC闭锁前故障电流通路...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘忠王冰冰詹昕许扬李培培梅军陈武范光耀
申请(专利权)人:国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司东南大学国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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