一种混合直流第三站在线投退试验系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种混合直流第三站在线投退试验系统及控制方法，其中该系统包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器LCC、换流器VSC1和换流器VSC2；其中，变压器T3的第一端与交流电网S连接，变压器T3的第二端与换流器VSC1的交流侧端连接；变压器T1的第一端与变压器T3的第二端连接，变压器T1的第二端与换流器LCC的交流侧端连接；变压器T2的第一端与变压器T3的第二端连接，变压器T2的第二端与换流器VSC2的交流侧端连接。本发明专利技术可以实现混合直流系统下的第三站的在线投入和退出，可以用来验证混合直流输电工程中第三站在线投退的控制和保护策略，验证实际工程第三站在线投退技术的可行性。的可行性。的可行性。

【技术实现步骤摘要】
一种混合直流第三站在线投退试验系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及高压直流输电
，尤其涉及一种混合直流第三站在线投退试验系统及控制方法。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]随着一种基于传统LCC与VSC混合直流输电技术被应用于输电领域，其既结合了柔性直流输电优越的控制性能，又解决了受端交流系统较弱导致的换相失败问题，同时又拥有常规直流输电可观的输送能力，具备较好的技术经济性。其中多端混合直流输电系统可以连接多个具有不同外送和消纳能力的交流电网，实现多电源供电和多落点受电，同时节约了输电线路走廊，是更为灵活的直流输电方式。随着多端混合直流技术发展，多端混合直流输电要求第三站可以在系统其它换流站不闭锁的情况仍具备在线退出和投入的能力。现有的一种直流输电系统的第三站在线投退控制系统包括：三个常规LCC换流站，并未涉及一种包括换流器LCC与换流器VSC的混合直流试验系统，且并未存在一个完整的试验系统回路。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合直流第三站在线投退试验系统，其特征在于，包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器LCC、换流器VSC1和换流器VSC2；其中，所述换流器LCC直流侧正、负极线处分别配置直流开关AK1和直流开关AK2；所述换流器VSC1的直流侧正、负极线处分别配置直流开关BK1和直流开关BK2；所述换流器VSC2的直流侧正、负极线处分别配置直流开关CK1和直流开关CK2；所述变压器T3的第一端与交流电网S连接，所述变压器T3的第二端与所述换流器VSC1的交流侧端连接；所述变压器T1的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T1的第二端与所述换流器LCC的交流侧端连接；所述变压器T2的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T2的第二端与所述换流器VSC2的交流侧端连接。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：电阻R1、电阻R2；所述换流器LCC的直流侧极线、所述换流器VSC1的直流侧极线和所述换流器VSC2的直流侧极线经电阻R1、电阻R2接地。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换流器LCC采用12脉动晶闸管阀组，所述换流器VSC1、换流器VSC2采用模块化多电平拓扑结构。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述换流器VSC1和所述换流器VSC2包括采用如下任意一种拓扑结构的功率模块：半桥拓扑功率模块、全桥拓扑功率模块、全半桥混合拓扑功率模块。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均采用高速直流开关HSS或单相交流断路器。6.一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，其特征在于，该方法用于控制权利要求1所述混合直流第三站在线投退试验系统中换流器VSC2的在线投入，其中，换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构，换流器LCC和换流器VSC1处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2均处于合位，所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于分位，包括：控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待投入换流器VSC2处于定电压控制方式；向换流器VSC2施加触发脉冲，并将换流器VSC2直流电压的目标值设为当前换流器VSC1电压控制端的直流电压值；当换流器VSC2直流电压达到目标值或换流器VSC2直流电压与换流器VSC1直流电压在电压误差范围内时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2闭合，使得换流器VSC2投入使用；当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于闭合位置时，将换流器VSC2的控制方式从定电压控制方式转为定有功功率控制方式；当换流器VSC2功率按预设变化率变化至换流器VSC2功率目标值时，确定换流器VSC2在线投入成功。7.一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，其特征在于，该方法用于控制权利要求1所述混合直流第三站在线投退试验系统中换流器VSC2的在线退出，其中，换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构，换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状
态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，包括：控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器VSC2处于定有功功率控制方式；当换流器VSC2功率降至零、换流器VSC2直流电流为零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2分闸，使得换流器VSC2退出使用；将换流器VSC2的控制方式由控有功功率方式切换为控电压方式，确定换流器VSC2在线退出成功。8.一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，其特征在于，该方法用于控制权利要求1所述混合直流第三站在线投退试验系统中换流器VSC2的在线投入，其中，换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构，换流器LCC和换流器VSC1处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2均处于合位，所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于分位，包括：控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待投入换流器VSC2处于定直流电压控制方式；向换流器LCC下发强制移相命令，使得换流器LCC触发角强制移相至160度；向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；当混合直流第三站在线投退试验系统直流电压为零，直流电流为零时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2闭合，使得换流器VSC2投入；当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于闭合位置时，将换流器VSC2的控制方式从定电压控制方式转为定有功功率控制方式，并将换流器VSC2的功率目标值设为零；向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压按预设速率上升至额定直流电压，并控制换流器LCC取消强制移相，换流器LCC直流电流上升；当换流器VSC2功率变化至功率目标值时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，任军辉，曹鹏，王杰峰，王彤辉，宋志顺，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：