一种用于三端口MMC能量控制装置的测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种用于三端口MMC能量控制装置的测试方法，涉及电力电子控制技术及系统测试的技术领域，解决了当前三端口能量控制装置缺乏满容量及系统性的功能测试方法的问题，所述测试方法匹配三端口MMC能量控制装置的满容量测试模式、潮流控制测试模式、电能质量治理测试模式及电压异常测试模式，包括满容量测试方法及系统性的功能测试方法，所述系统性的功能测试方法包括：潮流控制测试方法、电能质量治理测试方法及电压异常测试方法，有利于保证三端口能量控制装置的应用可靠性，提高电网调控的精细化程度。控的精细化程度。控的精细化程度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于三端口MMC能量控制装置的测试方法


[0001]本专利技术涉及电力电子控制技术及系统测试的
，更具体地，涉及一种用于三端口MMC能量控制装置的测试方法。

技术介绍

[0002]近年来，基于MMC(模块化多电平换流器)结构的直流配网、能量路由器、柔性软开关等新形态的能量控制装置得到了较为广泛的关注和发展，新形态的能量控制装置具有有功/无功独立控制、电能质量高、调节手段灵活等特点，在具体应用中可实现电网系统的柔性调度，提高电网调控的精细化、灵活度。
[0003]2020年2月18日，公开号为CN110808604A的中国专利针对未来交直流配电网的发展趋势，公开了一种基于MMC结构的三端口能量控制装置，提高了交直流混合配电网的潮流可控性，且能实现电能质量的治理功能，此类三端口能量控制装置基于多维度的能量控制量，工作模式多，因此对三端口能量控制装置功能的测试关乎着其作用的发挥，但此专利技术方案中并未考虑如何对装置进行满容量及系统性的功能测试的问题，另外，独立的传统物理测试平台在厂内不易搭建，因此，如何对三端口能量控制装置进行系统性的完整测试是当前不易攻克的难题。

技术实现思路

[0004]为解决当前三端口能量控制装置缺乏满容量及系统性的功能测试方法的问题，不利于其作用的有效发挥，本专利技术提出一种用于三端口MMC能量控制装置的测试方法，有利于保证三端口能量控制装置的应用可靠性，提高电网调控的精细化程度。
[0005]为了达到上述技术效果，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种用于三端口MMC能量控制装置的测试方法，所述三端口能量控制装置包括：协调控制器、三端口MMC结构、端口就地控制器单元、直流母线、开关结构、变压器结构及交流母线，三端口MMC结构包括三个端口MMC换流器，端口就地控制器单元包括三个就地控制器，开关结构包括三个开关，变压器结构包括三个变压器，第i个端口MMC换流器的一端通过第i个开关连接直流母线，第i个端口MMC换流器的另一端通过第i个变压器连接交流母线；三个就地控制器中的每一个均与协调控制器连接，第i个就地控制器连接第i个端口MMC换流器，i≤3，i为正整数；所述三端口MMC能量控制装置的运行模式包括满容量测试模式、潮流控制测试模式、电能质量治理测试模式及电压异常测试模式，所述测试方法匹配所述三端口MMC能量控制装置的运行模式，包括满容量测试方法及系统性的功能测试方法，所述系统性的功能测试方法包括：潮流控制测试方法、电能质量治理测试方法及电压异常测试方法。
[0007]优选地，三个就地控制器中的每一个均与协调控制器采用GOOSE通信，协调控制器下发运行指令至三个就地控制器，第i个就地控制器的运行方式包括有功/无功控制模式、定功率因数模式、谐波补偿模式及高电压/低电压自动穿越模式，第i个就地控制器调节第i个端口MMC换流器的运行状态，i≤3，i为正整数，三端口MMC能量控制装置测试过程通过协
调控制器统一控制，三个就地控制器按所接收运行指令运行。
[0008]在此，采用GOOSE通信可以实现协调控制器对三个就地控制器的快速控制。
[0009]优选地，满容量测试模式下所述满容量测试方法的步骤包括：
[0010]S1.将三端口MMC能量控制装置的开关均闭合；
[0011]S2.通过协调控制器下发运行指令，使三个就地控制器中的任意两个运行于有功/无功控制模式，设运行于有功/无功控制模式的就地控制器为第一就地控制器及第二就地控制器，除运行于有功/无功控制模式之外的就地控制器为第三就地控制器；
[0012]S3.将第一就地控制器所连端口MMC换流器运行的有功功率/无功功率设定为P1/Q1，将第二就地控制器所连端口MMC换流器运行的有功功率/无功功率设定为P2/Q2，将第三就地控制器所连端口MMC换流器运行的有功功率/无功功率设定为P3/Q3，当满足：
[0013]P1+P2+P3＝0，
[0014]Q1+Q2+Q3＝0，
[0015]P12+Q12＝P22+Q22＝P32+Q32＝S2时，S表示视在功率，实现三端口MMC能量控制装置的满容量测试。
[0016]优选地，潮流控制测试模式下所述潮流控制测试方法的步骤包括：
[0017]S21.将已设计的第一负载曲线A、第二负载曲线B、第三负载曲线C及交流母线上级变压器的容量输入至协调控制器；
[0018]S22.协调控制器设定三个就地控制器对应的负载分配比例为A1：B1:C1；
[0019]S23.协调控制器根据负载分配比例制定三个就地控制器的有功运行指令，并通过协调控制器将有功运行指令分别下发至每一个就地控制器；
[0020]S24.第i个就地控制器接收到有功运行指令后，调节第i个端口MMC换流器的运行，i≤3，i为正整数；
[0021]S24.第i个就地控制器将第i个端口MMC换流器的运行功率上传至协调控制器，协调控制器将每一个就地控制器上传的运行功率值与负载值相加，根据三端口MMC能量控制装置的运行效果，得出潮流控制功能的测试结果。
[0022]在此，潮流控制测试方法用于潮流控制模式下模拟测试假设三个端口MMC换流器分别接入三段交流母线的情景(各段交流母线下的负载情况不同)，通过已设计的第一负载曲线A、第二负载曲线B、第三负载曲线C作为各段母线的负载情况、上级变压器负载率来调整各端口MMC换流器的运行功率，通过各段交流母线间的潮流互济，实现各母线总的负荷按比例分配，最终实现整体系统的经济运行，而根据三端口MMC能量控制装置的运行效果，即可得出潮流控制功能的测试结果。
[0023]优选地，电能质量治理测试模式下所述电能质量治理测试方法包括谐波补偿测试方法及无功协调补偿测试方法，电能质量治理测试方法用于测试电能质量治理测试模式下各个端口MMC换流器的电能质量治理能力，以及端口间的无功协调运行功能。
[0024]优选地，所述谐波补偿测试方法的步骤包括：
[0025]S301.将三个端口MMC换流器中相邻的任意两个端口MMC换流器通过开关所连的直流母线断开，三个端口MMC换流器分别设为第一端口MMC换流器、第二端口MMC换流器及第三端口MMC换流器；
[0026]S302.将第一端口MMC换流器设定为谐波电流输出模式，输出包含3、5、7、9及13次
的谐波电流及基波无功电流；第二端口MMC换流器设定为谐波补偿模式，检测谐波补偿能力，第三端口MMC换流器也设定为谐波补偿模式，进行谐波补偿测试方法。
[0027]优选地，设定为谐波补偿模式的第二端口MMC换流器或第三端口MMC换流器还能设定为待机或定直流电压模式，便于检验电网适应能力。
[0028]优选地，所述无功协调补偿测试方法的步骤包括：
[0029]S311.将三个端口MMC换流器中任意两个相邻的端口MMC换流器通过开关所连的直流母线之间断开，三个端口MMC换流器分别设为第一端口MMC换流器、第二端口MMC换流器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于三端口MMC能量控制装置的测试方法，其特征在于，所述三端口能量控制装置包括：协调控制器、三端口MMC结构、端口就地控制器单元、直流母线、开关结构、变压器结构及交流母线，三端口MMC结构包括三个端口MMC换流器，端口就地控制器单元包括三个就地控制器，开关结构包括三个开关，变压器结构包括三个变压器，第i个端口MMC换流器的一端通过第i个开关连接直流母线，第i个端口MMC换流器的另一端通过第i个变压器连接交流母线；三个就地控制器中的每一个均与协调控制器连接，第i个就地控制器连接第i个端口MMC换流器，i≤3，i为正整数；所述三端口MMC能量控制装置的运行模式包括满容量测试模式、潮流控制测试模式、电能质量治理测试模式及电压异常测试模式，所述测试方法匹配所述三端口MMC能量控制装置的运行模式，包括满容量测试方法及系统性的功能测试方法，所述系统性的功能测试方法包括：潮流控制测试方法、电能质量治理测试方法及电压异常测试方法。2.根据权利要求1所述的用于三端口MMC能量控制装置的测试方法，其特征在于，三个就地控制器中的每一个均与协调控制器采用GOOSE通信，协调控制器下发运行指令至三个就地控制器，第i个就地控制器的运行方式包括有功/无功控制模式、定功率因数模式、谐波补偿模式及高电压/低电压自动穿越模式，第i个就地控制器调节第i个端口MMC换流器的运行状态，i≤3，i为正整数，三端口MMC能量控制装置测试过程通过协调控制器统一控制，三个就地控制器按所接收运行指令运行。3.根据权利要求2所述的用于三端口MMC能量控制装置的测试方法，其特征在于，满容量测试模式下所述满容量测试方法的步骤包括：S1.将三端口MMC能量控制装置的开关均闭合；S2.通过协调控制器下发运行指令，使三个就地控制器中的任意两个运行于有功/无功控制模式，设运行于有功/无功控制模式的就地控制器为第一就地控制器及第二就地控制器，除运行于有功/无功控制模式之外的就地控制器为第三就地控制器；S3.将第一就地控制器所连端口MMC换流器运行的有功功率/无功功率设定为P1/Q1，将第二就地控制器所连端口MMC换流器运行的有功功率/无功功率设定为P2/Q2，第三就地控制器所连端口MMC换流器运行的有功功率/无功功率设定为P3/Q3，当满足：P1+P2+P3＝0，Q1+Q2+Q3＝0，P12+Q12＝P22+Q22＝P32+Q32＝S2时，S表示视在功率，实现三端口MMC能量控制装置的满容量测试。4.根据权利要求2所述的用于三端口MMC能量控制装置的测试方法，其特征在于，潮流控制测试模式下所述潮流控制测试方法的步骤包括：S21.将已设计的第一负载曲线A、第二负载曲线B、第三负载曲线C及交流母线上级变压器的容量输入至协调控制器；S22.协调控制器设定三个就地控制器对应的负载分配比例为A1：B1:C1；S23.协调控制器根据负载分配比例制定三个就地控制器的有功运行指令，并通过协调控制器将有功运行指令分别下发至每一个就地控制器；S24.第i个就地控制器接收到有功运行指令后，调节第i个端口MMC换流器的运行，i≤3，i为正整数；
S24.第i个就地控制器将第i个端口MMC换流器的运行功率上传至协调控制器，协调控制器将...

【专利技术属性】
技术研发人员：范心明，蒋维，李新，刘益军，孙广慧，王俊波，李国伟，唐琪，曾庆辉，章涛，宋安琪，董镝，黎小龙，彭元泉，赵云云，区汝轩，王宁，刘剑琦，王皆庆，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：