IGCT制造技术

本发明专利技术的实施例提供了一种

【技术实现步骤摘要】
IGCT型高压直流输电系统稳态启动方法


[0001]本专利技术涉及电力
，具体而言，涉及一种
IGCT
型高压直流输电系统稳态启动方法
。

技术介绍

[0002]可再生能源和负荷需求的逆分布决定了大规模
、
远距离超高压直流输电是可再生能源开发和利用的主要形式之一
。
常规直流输电工程通常采用基于晶闸管的电网换相换流器
(
英文简称：
LCC),
具有造价低
、
损耗小
、
可靠性高
、
技术成熟等优点
,
在大容量远距离输电
、
异步电网互联等场合发挥了重要作用
。
但由于晶闸管的半控特性
,
不具备主动关断能力
,
一旦电网发生故障，很容易导致单个甚至多条直流线路同时发生换相失败故障，从而导致输电中断，并在短时间内发生大规模的潮流转移
。
电力流的中断将导致电网中的过电压，并可能导致新能源设备的离网故障，严重限制了可再生能源的消耗能力
。
[0003]近些年来，电力电子技术取得了突飞猛进的发展
,
电力电子器件也在不断更新换代
。IGCT
是在门极关断晶闸管基础上发展而来的新一代全控型器件
,
该器件采用了阳极透明发射极
、
缓冲层结构
、
集成门极驱动等新技术
,
具有通态损耗低
、
易于串并联
、
结温范围宽
、
牢靠的短路失效模式
、
关断特性稳定等一系列优点
。
[0004]在
LCC
直流输电工程中
,
换流阀发生换相失败的根本原因是由于晶闸管为半控型器件
,
不具备自关断能力
。
当两个桥臂之间换相结束后
,
刚被强迫关断的晶闸管换流阀尚未完全恢复阻断能力
,
或者换相过程一直未能进行完毕
,
则在换流阀电压转变为正向时
,
原来预定关断的换流阀又重新导通
,
这种现象称为换相失败
。
[0005]为解决换相失败问题
,
基于逆阻型
IGCT
换流阀的直流系统拓扑在整流侧可仍然采用常规
LLC
的拓扑结构
,
逆变侧则由逆阻型
IGCT
换流阀取代晶闸管换流阀
。
利用
IGCT
器件的全控特性
,
可主动关断处于导通状态的换流阀，避免换相失败的发生
。
同时
,
利用
IGCT
器件关断时间短的优势
,
可以使换流阀处于小关断角运行，减小滤波器的容量
。
[0006]针对含
IGCT
型换流阀高压直流输电系统的研究，一个关键环节是对其电磁暂态建模并仿真
。
目前，已有电磁暂态仿真软件多采用零状态初始化的方式，对于大规模交直流系统，需要人工调整潮流以实现稳定启动，若参数设置不合理，可能会导致系统振荡
、
不收敛，无法正常启动运行
。
针对大规模电网电磁暂态仿真模型稳态建立问题，目前已有不少解决方案，但主要针对包含常规直流的交直流混联系统，尚无针对含
IGCT
型换流阀高压直流输电系统的稳态启动方法
。
[0007]综上，现有针对大规模电网电磁暂态仿真模型的稳态启动方法，主要针对包含常规
LCC
型直流的交直流混联系统
。
但由于晶闸管的半控特性
,
不具备主动关断能力，一旦电网发生故障，很容易导致单个甚至多条直流线路同时发生换相失败故障，影响电网安全稳定运行
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的包括提供了一种
IGCT
型高压直流输电系统稳态启动方法，其能够实现了基于潮流结果的
IGCT
型高压直流输电系统电磁暂态仿真快速稳态初始化
。
[0009]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0010]本专利技术提供一种
IGCT
型高压直流输电系统稳态启动方法，启动方法包括：
[0011]S1
：对包含
IGCT
型高压直流输电系统的算例进行潮流计算，得到
IGCT
型高压直流输电系统的潮流计算结果；
[0012]S2
：基于潮流计算结果，反算
IGCT
型高压直流输电系统的配置参数；
[0013]S3
：基于所得到的配置参数初始化电磁暂态仿真模型的相关参数；
[0014]S4
：利用电磁暂态仿真模型运行电磁暂态仿真，验证
IGCT
型高压直流输电系统的稳态启动效果
。
[0015]在可选的实施方式中，
S1
包括：
[0016]采用
CloudPSS
平台对包含
IGCT
型高压直流输电系统的算例进行潮流计算
。
[0017]在可选的实施方式中，在
S2
中，在
S2
中，配置参数包括节点
I
有功功率
P
i
、
节点
J
有功功率
P
j
、
节点
I
无功功率
Q
i
、
节点
J
无功功率
Q
j
。
[0018]在可选的实施方式中，在
S2
中，节点
I
有功功率
P
i
的计算公式如下：
[0019]P
i
＝
N
p
V
rec_DC
I
_DC
[0020]节点
J
有功功率
P
j
的计算公式如下：
[0021]P
j
＝
N
p
V
inv_DC
I
_DC
[0022]式中，
N
p
为系统两侧极数，
V
rec_DC
为整流侧直流电压，
I
_DC
为整流侧电流，
V
inv_DC
为逆变侧直流电压
。
[0023]在可选的实施方式中，在
S2
中，节点
I
无功功率
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
IGCT
型高压直流输电系统稳态启动方法，其特征在于，所述启动方法包括：
S1
：对包含
IGCT
型高压直流输电系统的算例进行潮流计算，得到
IGCT
型高压直流输电系统的潮流计算结果；
S2
：基于潮流计算结果，反算
IGCT
型高压直流输电系统的配置参数；
S3
：基于所得到的配置参数初始化电磁暂态仿真模型的相关参数；
S4
：利用电磁暂态仿真模型运行电磁暂态仿真，验证
IGCT
型高压直流输电系统的稳态启动效果
。2.
根据权利要求1所述的
IGCT
型高压直流输电系统稳态启动方法，其特征在于，
S1
包括：采用
CloudPSS
平台对包含
IGCT
型高压直流输电系统的算例进行潮流计算
。3.
根据权利要求1所述的
IGCT
型高压直流输电系统稳态启动方法，其特征在于，在
S2
中，所述配置参数包括节点
I
有功功率
P
i
、
节点
J
有功功率
P
j
、
节点
I
无功功率
Q
i
、
节点
J
无功功率
Q
j
。4.
根据权利要求3所述的
IGCT
型高压直流输电系统稳态启动方法，其特征在于，在
S2
中，节点
I
有功功率
P
i
的计算公式如下：
P
i
＝
N
p
V
rec_DC
I
_DC
节点
J
有功功率
P
j
的计算公式如下：
P
j
＝
N
p
V
inv_DC
I
_DC
式中，
N
p
为系统两侧极数，
V
rec_DC
为整流侧直流电压，
I
_DC
为整流侧电流，
V
inv_DC
为逆变侧直流电压
。5.
根据权利要求4所述的
IGCT
型高压直流输电系统稳态启动方法，其特征在于，在
S2
中，节点
I
无功功率
Q
i
的计算公式如下：节点
J
无功功率
Q
j
的计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：付红军，潘春鹏，李岩，宋炎侃，孙冉，于智同，崔召辉，熊浩清，姚德贵，周宁，陈涛，李琼林，李程昊，田春笋，张迪，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：