VSC-LCC级联型混合直流系统稳定运行区间的分析方法和系统技术方案

本发明专利技术公开VSC

【技术实现步骤摘要】
VSC
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LCC级联型混合直流系统稳定运行区间的分析方法和系统


[0001]本专利技术属于高压直流输电
，更具体地，涉及VSC
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LCC级联型混合直流系统稳定运行区间的分析方法和系统。

技术介绍

[0002]高压直流输电系统逐渐得到重视和发展，被广泛应用于远距离输电、孤岛输电和异步电网间的互联等场景。高压直流输电系统中换流器种类分为两种类型：基于晶闸管技术的换流器(Line Commutated Converter，LCC)和基于全控型器件IGBT技术的模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)。传统的直流输电系统基本采用LCC换流器，虽然其传输容量大、成本低廉、技术成熟，但其也具有以下主要的缺陷：(1)逆变站易换相失败，LCC换流器的开关器件为半控型器件，换相方式为电网换相。当电网电压发生波动和短路故障将会使逆变站的LCC换流器发生换相失败，严重影响电力系统安全稳定运行。(2)不能连接在弱交流系统，传统高压直流输电系统(LCC
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HVDC)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种VSC
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LCC级联型混合直流系统稳定运行区间的分析方法，其特征在于，所述VSC
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LCC级联型混合直流系统中送端采用LCC和VSC级联，送端多个VSC直流侧并联连接，送端至少一个VSC1采用定直流电压控制，交流侧连接交流电网，至少一个VSC2采用电压
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频率下垂控制，交流侧连接风电场，送端LCC采用定直流电流控制，该方法包括：S1.确定送端风电场的传输功率区间，将传输功率区间的每个有功功率输入送端VSC2作为一种工况；S2.对于每种工况，进行以下处理：(1)根据受端换流器的运行方式，确定受端直流电压；(2)通过送端LCC直流电流参考给定值，计算对应送端直流电压和送端LCC的功率因数角，得到LCC的有功功率；(3)将送端LCC和所有VSC均视为等效负荷处理，结合交流滤波器与无功补偿的等值导纳、送端交流系统等值阻抗、LCC的有功功率，根据KCL构建等值负荷处理下的交流节点PCC电压方程；(4)求解上述电压方程，当同时满足以下条件时：
①
交流节点PCC电压存在稳定解；
②
送端VSC1交流侧基波电流有效值和送端LCC触发角满足安全约束条件，将(送端风电场的传输功率，送端VSC1传输功率)作为稳定运行点；S3.所有稳定运行点构成送端VSC1的稳定运行区间。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，送端LCC的有功功率和无功功率计算公式如下：其中，U
dR
、U
dI
分别表示送端、受端直流电压，R
d
表示直流电阻，I
d
表示送端LCC直流电流参考给定值，正方向为整流侧向逆变侧，表示送端LCC功率因数角，U
d0
表示送端LCC空载直流侧电压，U1表示送端LCC所连接交流母线线电压有效值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据KCL构建等值负荷处理下的交流节点PCC电压方程：
其中，A1、M1、C1、A2、M2、C2、B、ρ均为中间变量，没有物理意义，R
sys
、X
sys
分别表示电力系统等值电阻和电抗，Y
R
、B
R
分别表示交流滤波器与无功补偿等值导纳的实部和虚部，P
LCC
表示送端LCC的等值有功功率，P
VSC<...

【专利技术属性】
技术研发人员：文劲宇，孟沛彧，李贤育，王志冰，向往，程帆，荆江平，姚良忠，迟永宁，
申请(专利权)人：武汉大学中国电力科学研究院有限公司国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：