【技术实现步骤摘要】
基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法
本专利技术属于交直流混合微网
，涉及一种基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法。
技术介绍
随着智能电网、能源互联网等未来电网技术的快速发展，能实现变压、电气隔离、功率调节与控制、可再生能源接入等多种功能的电力电子变压器又被称为固态变压器(SolidStateTransformer，SST)得到了越来越广泛的关注。SST因其具有诸多优势，成为了未来智能电网、能量互联网中的重要电能变换设备，主要应用于电力机车牵引用的车载变流器系统、智能电网/能源互联网和分布式可再生能源发电并网系统。SST作为一种应用于电力系统中新型的电力变压器和大容量电力电子变流器，稳定性与可靠性是评价其性能的重要指标。然而，由于SST输入级与电网相连，电网发生故障时，会直接影响到SST的稳定运行。在电网中，电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是“瞬时性”的，永久性的故障一般不到10％。因此，在由继电保护动作切除短路故障后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复，即自...
【技术保护点】
1.基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法，其特征在于，按照如下步骤进行：/n第一步，通过电压互感器实时采集交流负载输入电压u
【技术特征摘要】
1.基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
第一步，通过电压互感器实时采集交流负载输入电压uAD、直流负载输入电压uDC、光伏电源输入电压uPV，通过电流互感器实时采集交流负载输入电流iAD、直流负载输入电流iDC、光伏电源输入电流iPV，求解在重合闸前的负载初始消耗功率Pload(0)，光伏电源初始输出功率PPV(0)；
第二步，通过监测固态变压器SST在投运过程中，三相输入电压是否均为零电压即可判断重合闸是否发生；
第三步，当判断重合闸发生时，断路器ks跳闸后，则分如下情况进行控制：
当PPV(0)≥Pload(0)时，高压侧电压将逐渐抬升，低压侧电压仍能维持稳定，开关k1、k2、k3保持闭合状态，因此光伏电源响应后，需要通过负载消耗高压侧电容多余的能量；
在光伏电源响应时间t1后，光伏电源调整功率为：
其中，n为SST输入级级联H桥链节模块的数量，CH为高压侧电容容值为，μ为SST中间级功率传输效率，vH-ref为高压直流电压参考值；t1为光伏电源响应时间，t2为重新合闸时间，ts为重合闸时间间隔；v′H(t2)为在重合闸时的高压直流电压；
当PPV(0)<Pload(0)时，高压侧电压将逐渐降低，低压侧电压仍能维持稳定，由于光伏电源无法满足负载需求，需切断负载，即开关k1、k2断开，k3保持闭合状态，在光伏电源响应时间t1后，断路器ks合闸之前光伏电源开始补偿高压直流侧电容所需能量，所需光伏电源调整功率为：
所述开关k1控制SST输出级交流输出端的交流负载，所述开关k2控制SST输出级直流输出端的直流负载，所述开关k3控制SST输出级直流输出端的光伏电源。
2.根据权利要求1所述基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法，其特征在于，所述求解在重合闸前的负载初始消耗功率Pload(0)过程为：
其中，PAC-load(0)为交流负载初始输入功率，PDC-load(0)为直流负载初始输入功率。
3.根据权利要求1所述基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法，其特征在于，所述求解光伏电源初始输出功率PPV(0)过程为：
PPV(0)＝upv×ipv。
4.根据权利要求1所述基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法，其特征在于，所述光伏电源调整功率确定过程为：
为保证低压直流侧电压稳定，须在低压直流侧电压跌落之前，即高压直流侧电压跌落至0之前，进行功率补偿，这段时间记为t0，则有：
式中
PO(0)＝Pload(0)-PPV(0)(2)
其中，PO为SST输出功率；
在高压直流母线跌落至0之前进行控制；
(1)当重合闸发生时，若PPV(0)≥Pload(0)，则
由于SST与电网断开，在光伏电源响应时间t1内，溢出的能量将存储在高压直流侧电容上，导致高压直流侧电压的上升，此时有：
其中，a,b,c为三相电网各相，j＝a,b,c无实际含义，v(a,b,c)Hi表示a,b,c相第i级整流器的高压侧直流电压，v(a,b,c)Hi(t1)表示在t1时刻a,b,c相第i级整流器的高压侧直流电压；
在t1时刻，光伏电源减小功率输出，使其小于负载功率，适当消耗高压直流侧电容上的能量，...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖凡，涂春鸣，葛钦，兰征，管亮，肖标，葛平娟，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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