本发明专利技术公开了一种低频输电系统的软启动方法，包括：断开各个换流站的低频线路开关；合闸各个换流站的工频充电开关对模组不可控充电；待不可控充电的电容电压稳定后，各个换流站切换到第一运行模式后解锁；待各个桥臂电容电压均值达到额定后，零电压合上各个换流站的线路开关；切换某个换流站到第二运行模式且控制低频侧零电压；切换其他换流站到第三运行模式且控制低频侧零功率；建立低频输电网络的电压到额定值；待低频输电网络的交流电压达到额定值后，按照指令升功率，启动结束。采用本发明专利技术后，启动过程中在低频线路侧零电压零电流的状态下合闸线路开关，无需检测开关的同期降低了系统的成本以及复杂程度，对低频输电系统无电压电流冲击。压电流冲击。压电流冲击。
【技术实现步骤摘要】
一种低频输电系统的软启动方法及存储介质
[0001]本专利技术涉及低频输电领域，具体涉及一种低频输电系统的软启动方法及存储介质。
技术介绍
[0002]基于全桥模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter，M3C)的低频输电系统是一种全新的输电方式，通过M3C交交变换将工频交流电变换为低频交流电传输的方式来提高输电效率。在中远海上风电送出方案中，因其无需建设造价高昂和运维复杂的海上换流站而极具竞争力。虽然低频输电系统应用潜力巨大，但是国内外尚无报道基于M3C低频输电技术的实际工程投入运行，仍需要对其应用进行具体化、细化研究。目前有关低频输电系统的研究，多聚焦于稳态运行控制策略以及暂态运行下故障穿越控制策略。对于成套低频输电系统的启动策略，尚未见相关专利文献研究提及。低频输电系统工程应用中，启动策略必不可少，合理的启动策略才能保证系统设备安全，降低系统启动复杂程度。
[0003]对于低频输电系统，类似直流输电的运行方式，某一个换流站控制稳定低频输电网的电压，其他换流站控制各自传输的功率。在该控制策略下，低频输电系统可以实现较为稳定的电能传输。然而低频输电系统的启动与直流输电系统不同，经过低频输电系统M3C换流器交交变换后的低频系统电能为交流电，启动时不能像直流输电系统那样，直接合闸直流侧开关来连接两站进行输电，需要检测线路开关同期来连接两站之间的低频线路，增加了系统成本以及控制的复杂程度，如专利“一种光伏发电站线变组型式检同期合闸的接线结构(专利授权号：CN213879281U)”，且容易产生过压过流问题，影响设备安全稳定运行，因此有必要研究一种软启动策略，促进工程化应用。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的，在于提供一种低频输电系统的软启动方法在无需检同期的同时对低频输电系统无电压电流冲击，保障低频输电系统的设备安全。
[0005]为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0006]一方面，本申请提出了一种低频输电系统的软启动方法，所述的低频输电系统，包括至少2个换流站，所述换流站低频侧通过低频线路开关并联接入共同的低频输电网络，所述换流站工频侧通过工频充电开关接入各自的工频输电网络；所述的换流站包括依次串接的工频充电开关、工频变压器、矩阵换流器、低频变压器以及低频线路开关；所述矩阵换流器为基于全桥模块化多电平矩阵变换器M3C；所述软启动方法包括：
[0007]断开各所述换流站的低频线路开关；
[0008]合闸各所述换流站的工频充电开关对桥臂电容进行不控充电；
[0009]待所有所述换流站的桥臂电容电压稳定后，各个换流站切换到第一运行模式后解锁；所述第一运行模式用于控制桥臂电容充电到额定值；
[0010]待各个桥臂电容电压均值达到额定后，零电压合上各个换流站的低频线路开关；
[0011]切换某个换流站到第二运行模式且控制低频侧零电压；所述第二运行模式用于控制桥臂电容电压稳定在额定值，以及控制矩阵换流器自产低频侧电压；
[0012]切换其他换流站到第三运行模式且控制低频侧零功率；所述第三运行模式用于控制桥臂电容电压稳定在额定值，以及控制低频侧功率；
[0013]建立低频输电网络的电压到额定值；
[0014]待低频输电网络的电压达到额定值后，按照指令升功率，启动结束。
[0015]优选的方案中，所述的矩阵换流器包括9个桥臂，每三个桥臂一组，共分为三组；同一组中三个桥臂的一端分别连接三相工频端口，三个桥臂的另一端共同连接到低频端口的其中一相，三组桥臂分别连接到低频端口的不同相别；所述桥臂包括串接的电抗器与多个全桥子模块。
[0016]优选的方案中，所述换流站的桥臂电容电压稳定的判据为各个桥臂子模块电容电压的平均值均大于第一电容电压阈值，所述第一电容电压阈值为换流器工频侧线电压值除以两倍子模块数量。
[0017]优选的方案中，所述的第一运行模式包括：控制工频输电网络流入矩阵换流器的正负序电流分量，继续给各个桥臂的电容充电到额定电压。
[0018]优选的方案中，所述的第二运行模式包括：
[0019]控制工频输电网络流入矩阵换流器的正负序电流分量来稳定各个桥臂的电容电压在额定值；
[0020]控制矩阵换流器M3Cn自产低频侧电压，所述自产低频侧电压包括可调的频率和幅值。
[0021]优选的方案中，所述的第三运行模式包括：
[0022]控制工频输电网络流入矩阵换流器的正负序电流分量来稳定各个桥臂的电容电压在额定值；
[0023]按照功率目标指令控制低频侧功率大小。
[0024]优选的方案中，所述建立低频输电网络的电压到额定值具体为：切换为第二运行模式的换流站以秒级或分钟级的速率建立低频输电网络电压，控制低频输电网络电压从零到达额定值。
[0025]优选的方案中，所述待低频输电网络的电压达到额定值后，按照指令升功率具体为：低频输电网络的电压达到额定值后，由切换为第三运行模式的换流站按照指令升功率；同时切换为第二运行模式的换流站，控制低频输电网络电压幅值和频率处于额定值。
[0026]另一方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述低频输电系统软启动方法的步骤。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028]1、启动过程中无需检测开关的同期即可合闸线路开关，连接各个换流站的低频侧，降低了系统的成本以及复杂程度；
[0029]2、在低频线路侧零电压及零电流的状态下合闸线路开关，对低频输电系统无电压电流冲击，保障了低频输电系统的设备安全；
[0030]3、只是改变了低频输电系统启动时的控制策略，没有增加新的硬件结构，工程现场可用性较大；
[0031]4、适用于低频或者分频输电工程，同时适用于两端以及多端工程，适应性强。
附图说明
[0032]图1是矩阵换流器结构示意图；
[0033]图2是低频输电系统启动流程图；
[0034]图3是三个换流站组成的低频输电系统实施例图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。
[0036]本申请适用于低频或者分频输电工程，同时适用于两端以及多端工程。所述的低频输电系统，包括N个换流站，N大于等于2，n为换流站标号，(n＝1，2，
……
，N)，第n换流站低频侧通过低频线路开关QL
n
并联接入共同的低频输电网络，换流站工频侧通过工频充电开关QC
n
接入各自的工频输电网络；所述的换流站包括依次串接的工频充电开关QC
n
、工频变压器TG
n
、矩阵换流器M3C
n
、低频变压器TL
n
以及低频线路开关QL
n
。如图1所示，所述的矩阵换流器M3C
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低频输电系统的软启动方法，所述的低频输电系统，包括至少2个换流站，所述换流站低频侧通过低频线路开关并联接入共同的低频输电网络，所述换流站工频侧通过工频充电开关接入各自的工频输电网络；所述的换流站包括依次串接的工频充电开关、工频变压器、矩阵换流器、低频变压器以及低频线路开关；所述矩阵换流器为基于全桥模块化多电平矩阵变换器M3C；其特征在于，所述软启动方法包括：断开各所述换流站的低频线路开关；合闸各所述换流站的工频充电开关对桥臂电容进行不控充电；待所有所述换流站的桥臂电容电压稳定后，各个换流站切换到第一运行模式后解锁；所述第一运行模式用于控制桥臂电容充电到额定值；待各个桥臂电容电压均值达到额定后，零电压合上各个换流站的低频线路开关；切换某个换流站到第二运行模式且控制低频侧零电压；所述第二运行模式用于控制桥臂电容电压稳定在额定值，以及控制矩阵换流器自产低频侧电压；切换其他换流站到第三运行模式且控制低频侧零功率；所述第三运行模式用于控制桥臂电容电压稳定在额定值，以及控制低频侧功率；建立低频输电网络的电压到额定值；待低频输电网络的电压达到额定值后，按照指令升功率，启动结束。2.如权利要求1所述的一种低频输电系统的软启动方法，其特征在于：所述的矩阵换流器包括9个桥臂，每三个桥臂一组，共分为三组；同一组中三个桥臂的一端分别连接三相工频端口，三个桥臂的另一端共同连接到低频端口的其中一相，三组桥臂分别连接到低频端口的不同相别；所述桥臂包括串接的电抗器与多个全桥子模块。3.如权利要求1所述的一种低频输电系统的软启动方法，其特征在于：所述换流站的桥臂电容电压稳定的判据为各个桥臂子模块电容电压的平均值均大于...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴小丹，陆立文，邱德锋，林艺哲，朱海勇，肖诗蕾，李建春，董云龙，卢宇，田杰，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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