基于虚拟阻抗的多落点混合级联直流系统故障电流抑制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于虚拟阻抗的多落点混合级联直流系统故障电流抑制方法，在MMC控制中引入虚拟阻抗控制，提出虚拟阻抗的计算方法，并引入的虚拟阻抗调节系数，当检测到实际测量电流值与额定电流值的差值超过设定阈值时，通过发送触发信号0，使调节系数的值为虚拟阻抗控制模块的输出值，虚拟阻抗投入使用；否则通过发送触发信号1，切换调节系数的值为0，虚拟阻抗不再投入，所有MMC的控制变为正常运行时的控制；完成故障穿越时间后，系统恢复运行。本发明专利技术仅需改变VSC本身控制结构即可实现，不需要安装额外的限流装置，大大提升了经济性；通过故障时触发控制环节就能直接投入，不需要临时停止混合高压直流系统的电力传输。需要临时停止混合高压直流系统的电力传输。需要临时停止混合高压直流系统的电力传输。

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟阻抗的多落点混合级联直流系统故障电流抑制方法


[0001]本专利技术涉及混合直流输电
，具体为一种基于虚拟阻抗的多落点混合级联直流系统故障电流抑制方法。

技术介绍

[0002]混合直流输电由于结合了常规直流(LCC
‑
HVDC)与柔性直流(VSC
‑
HVDC)两种各自的优点，近年来已经成为直流输电技术的重要发展方向。受端级联混合直流输电(如图1)的整流站由2组12脉动LCC串联构成，逆变站由1组12脉动换相换流器(LCC)和电压源换流器(VSC)并联组串联构成，并将低端VSC扩展为多个VSC并联并落点于不同区域电网，在增加混合直流系统传输功率的同时，多落点结构也同时有利于工程的分期建设(图1中MMC为模块化多电平换流器，属于VSC的一种)。而受端换流站由于多个VSC换流站并联后再与LCC换流站级联，实际已经形成了多端系统，赋予了多个VSC逆变站功率分配的能力。
[0003]当受端交流系统发生短路故障时，尽管混合级联直流系统兼具了LCC直流和VSC直流的技术优势，但由于逆变侧LCC换流器的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟阻抗的多落点混合级联直流系统故障电流抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在MMC控制中引入虚拟阻抗控制所述MMC采用双环控制，在采用定功率外环控制的MMC站中，MMC直流电流与直流电压通过电流内环控制建立联系，故在内环控制中引入虚拟阻抗Zv_
MMC
；将外环控制输出的参考电流的dq轴分量i
ref,d
和i
ref,q
作为内环电流控制的输入信号；并考虑耦合项ω
b
L
T
i
d
、ω
b
L
T
i
q
和u
sd
、u
sq
对dq轴电流分量的影响，其中，i
d
和i
q
为公共连接点dq轴电流分量，L
T
是MMC交流侧等值电感，ω
b
是交流侧的基准频率，u
sd
、u
sq
为公共连接点dq轴电压分量；电流内环控制器的输出电压u
cref,d
和u
cref,q
经过PWM调制过程之后得到换流器的交流侧的等效输出电压u
cd
，u
cq
；通过在PWM调制前引入虚拟阻抗Z
v_MMC
来调控输出电压u
cref,d
和u
cref,q
至新的电压u
’
cref,d
和u
’
cref,q
；步骤2：计算虚拟阻抗推导MMC的阻抗模型，得到其输出阻抗值，其中定功率站等效受控电流源的输出阻抗Z
EP
推导过程如下：在dq坐标系下的内环输出量表示为其中，ω为交流系统的角频率，G
c
，G
LT
为矩阵代号，Δu
cref,d
和Δu
cref,q
为电流内环控制器的输出电压dq轴分量的扰动量；K
c
(s)为电流内环PI控制器的传递函数；Δi
ref,d
和Δi
ref,q
为外环控制输出的参考电流的dq轴分量的扰动量；Δi
d
和Δi
q
为公共连接点dq轴电流分量的扰动量；Δu
sd
和Δu
sq
为公共连接点dq轴电压分量的扰动量；Δu
sd
、Δu
sq
表示为下式：其中，Z
T
为交流侧等效阻抗；R
T
为交流侧等值电阻；Δu
cd
和Δu
cq
为MMC换流站交流侧的等效输出电压dq轴分量的扰动量；PWM环节的调制过程用一个延时环节表示为：其中，T
sw
为开关延时，f
sw
为开关频率；G
PWM
为上述延时环节传递函数，s为拉普拉斯算子；电流内环输出的电压参考值u
cref,d
和u
cref,q
经过PWM调制过程之后得到换...

【专利技术属性】
技术研发人员：江琴，吴海艳，李保宏，刘天琪，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：