基于源网配合的MMC柔性直流电网自适应故障清除方案制造技术

本发明专利技术公开一种基于源网配合的MMC柔性直流电网自适应故障清除方案，在MMC柔性直流电网的每条直流线路上两端分别安装一个网侧断路器拓扑结构，在直流线路发生故障时与源侧控制策略互相配合，共同隔离故障；系统稳定运行时，调压控制器不动作，故障发生后，调压控制器启动，输出的调压系数值减小，使换流器出口电压相应降低，并与网侧断路器拓扑结构的预充电电容电压配合，实现源网配合隔离故障。本发明专利技术大大提高了故障隔离的速度。

【技术实现步骤摘要】
基于源网配合的MMC柔性直流电网自适应故障清除方案
本专利技术涉及柔性直流电网保护与控制
，特别是涉及一种基于源网配合的MMC柔性直流电网自适应故障清除方案。
技术介绍
作为新一代电力传输技术，柔性直流输电(voltagesourceconverterbasedhighvoltagedirectcurrenttransmission，VSC-HVDC)具有有功功率和无功功率独立控制、无直流滤波器和无换相失败等优点，可用于电网互联和可再生能源大规模传输，是未来电网发展和改革的重要方向之一。模块化多电平换流器(modularmultilevelconverters，MMC)的出现使柔性直流输电不断向高电压、大容量方向发展，MMC已成为柔性直流输电系统的首选换流器拓扑，在世界范围内取得了广泛的应用。在远距离直流输电工程中，架空线路是主要的输电方式，然而架空线路暴露于外界，故障风险高。当直流电网发生故障时，故障电流迅速上升，由于直流电网的弱阻尼特性和全控型器件的低承受极限，使其耐受直流故障的能力较差，因此要求直流电网必须在几毫秒内快速切除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于源网配合的MMC柔性直流电网自适应故障清除方案，其特征在于，所述MMC柔性直流电网具有两个源侧换流站MMC1和MMC3，两个电网侧换流站MMC2和MMC4，四个换流站的换流器通过双回直流架空线形成口字形连接，每个换流站有两个换流器；连接换流器的每条直流线路上两端分别安装网侧断路器，用于在直流线路发生故障时与源侧控制策略互相配合，共同隔离故障；所述网侧断路器的拓扑结构包括：/n稳态低损耗支路，包括依次串联的隔离开关UFD

【技术特征摘要】
1.基于源网配合的MMC柔性直流电网自适应故障清除方案，其特征在于，所述MMC柔性直流电网具有两个源侧换流站MMC1和MMC3，两个电网侧换流站MMC2和MMC4，四个换流站的换流器通过双回直流架空线形成口字形连接，每个换流站有两个换流器；连接换流器的每条直流线路上两端分别安装网侧断路器，用于在直流线路发生故障时与源侧控制策略互相配合，共同隔离故障；所述网侧断路器的拓扑结构包括：
稳态低损耗支路，包括依次串联的隔离开关UFD1、IGBT器件、隔离开关UFD2；
转移支路，包括晶体管T0，该晶体管T0并联布置，该晶体管T0的一端与隔离开关UFD1的前端连接、另一端接在IGBT器件与隔离开关UFD2间的线路上；
充电电路，设在稳态低损耗支路以及转移支路的后端，由预充电电容C、开关RCB、充电电阻RC和充电电感LC依次串联形成；预充电电容C的一端与隔离开关UFD2的后端连接，充电电感LC的一端接地；
放电支路，包括与充电电路并联的晶体管T1，所述晶体管T1的一端接充电电感LC的接地端、另一端接在所述预充电电容C、开关RCB间的线路上；
续流耗能支路，与充电电路并联，设在充电电路以及放电电路的后端，包括串联的续流二极管D和耗能电阻Re；耗能电阻Re的另一端接地，续流二极管D的另一端与隔离开关UFD2的后端连接，并与布置在末端的限流电感Ldc的前端连接；
所述源侧控制策略，通过调压控制器实现；系统稳定运行时，调压控制器不动作，输出的调压系数K值保持为1；故障发生后，调压控制器启动，输出的调压系数K值在[0，1]范围内减小，使换流器出口电压相应降低，并与网侧断路器拓扑结构的预充电电容电压配合，实现源网配合隔离故障；
所述调压控制器在故障发生后的不同阶段给出相应的调压系数K，所述调压控制器具有初步限流环节和自适应调压环节；初步限流环节在系统检测到故障前一直投入，而自适应调压环节仅在统检测到故障后投入；故障发生后，初步限流环节立刻启动，初步限制故障电流发展；直流电网保护系统监测到故障后，切换为自适应调压环节，与网侧预充电电容进行电压自适应配合共同隔离故障。


2.根据权利要求1所述基于源网配合的MMC柔性直流电网自...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓龙，韩小文，李永丽，李斌，李博通，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12