一种降低级联型混合直流电压运行的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种降低级联型混合直流电压运行的控制方法，包括：步骤1：解锁级联型混合直流中的LCC逆变站及MMC逆变站；步骤2：将LCC逆变站与三个MMC逆变站的电压指令值提升为额定指令值；步骤3：解锁级联型混合直流中的LCC整流站；步骤4：设定三个逆变侧低端MMC逆变站的无功功率均为0；步骤5：将LCC整流站的电流指令值提升为额定指令值；步骤6：控制逆变侧高端LCC逆变站电压指令值降低至80%；步骤7：联型混合直流直流电压实际降低至90%；步骤8：实现级联型混合直流降压至90%后正常运行。本发明专利技术可直接用低端MMC吸收无功功率进行平衡，不需要交流侧设备进行操作，不仅可以实现毫秒级的无功控制，而且确保了级联型混合直流在降压90%的条件下正常运行。90%的条件下正常运行。90%的条件下正常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种降低级联型混合直流电压运行的控制方法


[0001]本专利技术属于混合直流输电
，尤其涉及一种降低级联型混合直流电压运行的控制方法。

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。如图1所示的受端级联混合直流输电的整流站由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]由于直流输电对交流系统影响日益增强，在交流系统强度较弱或直流系统参与电网恢复过程中，均需要对直流电压进行降压运行。当直流系统电压降低后，其消耗的无功功率以及自身的有功功率均会发生大幅变化。然而级联型直流输电的降压运行与常规直流输电降压运行不同，因此常规直流输电降压运行方法并不适用于级联型直流输电，需要另外提出相应策略进行应对。

技术实现思路

[0004]为了解决混合直流在非正常电压下运行的问题，本专利技术公开了一种降低级联型混合直流电压运行的控制方法，当LCC降低直流电压后，可直接用低端MMC吸收无功功率进行平衡，不需要交流侧设备进行操作，不仅可以实现毫秒级的无功控制，而且确保了级联型混合直流在降压90%的条件下正常运行。
[0005]本专利技术的具体技术方案如下：一种降低级联型混合直流电压运行的控制方法，具体步骤如下：步骤1：解锁级联型混合直流中的LCC逆变站及三个MMC逆变站；步骤2：将LCC逆变站与三个MMC逆变站的电压指令值提升为额定指令值；步骤3：解锁级联型混合直流中的LCC整流站；步骤4：设定三个逆变侧低端MMC逆变站的无功功率均为0；步骤5：将LCC整流站的电流指令值提升为额定指令值，级联型混合直流交流系统运行于额定状态；步骤6：控制逆变侧高端LCC逆变站电压指令值降低至额定指令值的80%；步骤7：当逆变侧高端LCC逆变站电压指令后，三个逆变侧低端MMC逆变站保持额定电压指令值不变，则级联型混合直流整体直流电压实际降低至额定指令值的90%；步骤8：当逆变侧高端LCC逆变站电压指令后，无功补偿设备仍按照额定状态下的无功功率消耗进行补偿，与实际无功功率消耗相比存在剩余，因此，控制三个逆变侧低端
MMC逆变站平均吸收剩余的无功功率，保障交流侧无功功率平衡，实现级联型混合直流降压至90%后正常运行。
[0006]优选地，所述步骤5中，当级联型混合直流交流系统运行于额定状态时，级联型混合直流有功功率为1pu，逆变侧高端LCC逆变站无功功率消耗为有功功率的40%，即0.4pu。
[0007]优选地，所述步骤6中，当逆变侧高端LCC逆变站电压指令值降低至额定指令值的80%时，级联型混合直流有功功率降低至0.8pu，逆变侧高端LCC逆变站无功功率消耗为0.32pu。
[0008]优选地，所述步骤8中，无功补偿设备仍按照额定状态下的无功功率消耗0.4pu进行补偿，与实际无功功率消耗相比剩余0.08pu的无功功率，此时，分别控制三个逆变侧低端MMC逆变站的无功功率控制指令为
‑
0.0267pu，负值表示吸收。
[0009]有益效果：本专利技术公开了一种降低级联型混合直流电压运行的控制方法，与现有技术相比，具有如下优点：当LCC降低直流电压，可以直接利用低端MMC吸收无功功率进行平衡，无需对交流侧设备进行操作，即可实现级联型混合直流在低电压条件下正常运行，相比于常规的通过交流侧设备投切滤波器秒级的操作来进行无功平衡的方法，本专利技术利用MMC的无功控制指令直接实现相匹配的无功功率吸收，可实现毫秒级的无功控制，从而保障系统直流电压降低后直流电压的正常运行。
附图说明
[0010]图1是本专利技术具体实例中混合级联直流交流系统的拓扑结构图；图2是本专利技术中逆变站高端LCC直流电压变化图；图3是本专利技术中逆变站低端MMC直流电压变化图；图4是本专利技术中级联型混合直流整体直流电压变化图；图5是本专利技术中级联型混合直流各换流站输送功率变化图。
具体实施方式
[0011]下面结合附图对本专利技术作若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。
实施例
[0012]如图1所示为本实施例的混合级联直流交流系统的拓扑结构图，图中的受端级联混合直流输电的整流站由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。图1中MMC为模块化多电平换流器，属于VSC的一种。
[0013]针对上述混合级联直流交流系统，降低级联型混合直流电压运行的控制方法的具体步骤如下：步骤1：解锁级联型混合直流中的LCC逆变站及三个MMC逆变站；步骤2：将LCC逆变站与三个MMC逆变站的电压指令值提升为额定指令值；步骤3：解锁级联型混合直流中的LCC整流站；
步骤4：设定三个逆变侧低端MMC逆变站的无功功率均为0，为逆变侧低端MMC逆变站的无功指令协调作准备；步骤5：将LCC整流站的电流指令值提升为额定指令值，级联型混合直流交流系统运行于额定状态，有功功率为1pu，逆变侧高端LCC逆变站无功功率消耗为有功功率的40%，即0.4pu；步骤6：控制逆变侧高端LCC逆变站电压指令值降低至额定指令值的80%，此时，级联型混合直流有功功率降低至0.8pu，无功功率消耗为0.32pu；步骤7：当逆变侧高端LCC逆变站电压指令后，三个逆变侧低端MMC逆变站保持额定电压指令值不变，则级联型混合直流整体直流电压实际降低至额定指令值的90%；步骤8：当逆变侧高端LCC逆变站电压指令后，无功补偿设备仍按照额定状态下的无功功率消耗0.4pu进行补偿，与实际无功功率消耗相比剩余0.08pu的无功功率，此时，分别控制三个逆变侧低端MMC逆变站的无功功率控制指令为
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0.0267pu，负值表示吸收，从而保障交流侧无功功率平衡，实现级联型混合直流降压至90%后正常运行。
[0014]以图1的系统为例进行验证，验证方案如下：系统正常启动后，在第2.5s降低逆变侧高端LCC直流电压为80%，并投入小组滤波器，LCC直流电压降低幅度如图2所示，MMC（VSC）直流电压降低幅度如图3所示，整体直流电压降低幅度如图4所示，可以看出，MMC（VSC）直流电压不变，LCC直流电压降低至80%，因此整体直流电压降低至90%，系统各换流站有功功率变化如图5所示，可见系统能够平稳运行。
[0015]以上所述仅是本专利技术说明，为本专利技术的优选实施方式。应当指出，对于本
的普通技术人员来脱离本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低级联型混合直流电压运行的控制方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤1：解锁级联型混合直流中的LCC逆变站及三个MMC逆变站；步骤2：将LCC逆变站与三个MMC逆变站的电压指令值提升为额定指令值；步骤3：解锁级联型混合直流中的LCC整流站；步骤4：设定三个逆变侧低端MMC逆变站的无功功率均为0；步骤5：将LCC整流站的电流指令值提升为额定指令值，级联型混合直流交流系统运行于额定状态；步骤6：控制逆变侧高端LCC逆变站电压指令值降低至额定指令值的80%；步骤7：当逆变侧高端LCC逆变站电压指令后，三个逆变侧低端MMC逆变站保持额定电压指令值不变，则级联型混合直流整体直流电压实际降低至额定指令值的90%；步骤8：当逆变侧高端LCC逆变站电压指令后，无功补偿设备仍按照额定状态下的无功功率消耗进行补偿，与实际无功功率消耗相比存在剩余，因此，控制三个逆变侧低端MMC逆变站平均吸收剩余的无功功率，保障交流侧无功功率平衡，实现级联型...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾宇乔，安海云，赵静波，李铮，徐珂，朱鑫要，李文博，
申请(专利权)人：江苏省电力试验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：