一种具有直流故障电流阻断能力的混合型MMC控制方法技术

技术编号:43014762 阅读:15 留言:0更新日期:2024-10-18 17:19
本发明专利技术公开了一种具有直流故障电流阻断能力的混合型MMC控制方法,所述控制方法过程为:系统级控制、换流站级控制和换流器阀级控制。其中系统级控制是根据上层电力系统调度中心或换流站功率控制目标,计算出有功类和无功类控制的参考量。换流站级控制包含功率闭环控制,电容电压平衡控制、环流抑制控制和交流电流闭环控制,换流站级控制接收系统级控制给出的有功功率和无功功率参考值,完成恒功率控制或稳压控制。阀级控制将参考电压转化成脉冲信号,实现对混合型MMC的开关管的控制。该控制方法可以使直流侧故障电流在毫秒级内恢复到零。在故障清除后,MMC系统也可在短时间内恢复正常工作,从而提高了VSC‑HVDC系统故障的清除能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于柔性直流输电,具体涉及一种具有直流故障电流阻断能力的混合型mmc控制方法。


技术介绍

1、在远距离使用架空线路的输电系统中,直流侧短路故障是柔性直流输电系统面临的主要问题之一,并且直流侧故障下系统恢复运行的能力也是评价直流输电系统性能的重要指标之一。而相比于交流输电系统,直流输电系统的阻尼较低,响应时间常数较小,因此对于直流侧故障的清除难度更大。在直流侧短路故障的情况下,半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,mmc)的子模块具有续流能力。闭锁开关管后,续流二极管为交流系统向直流故障点馈入故障电流提供了通路,交流系统侧发生三相虚短。

2、处理直流侧故障的基本方法有3种:利用交流侧断路器切断与交流系统的连接;利用直流侧断路器切除故障线路;利用换流器自身控制实现直流侧故障的自清除。当前建成的柔性直流输电工程都是采用断开交流侧断路器的方法来切断直流侧故障线路。虽然断开交流侧断路器可以清除故障电流,但由于交流侧断路器是机械开关,响应速度慢,所以采用这种方法无法做到快速切除。另外在交流断路器断开的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有直流故障电流阻断能力的混合型MMC控制方法,其特征在于所述混合型MMC在直流侧出现极间短路故障的情况下,采用系统级控制、换流站级控制和换流器阀级控制,可以使直流侧故障电流在毫秒级内恢复到零;在故障清除后,MMC系统也可在短时间内恢复正常工作。

2.根据权利要求1所述的混合型MMC控制方法,其特征在于,换流站级控制接收系统级控制给出的有功功率和无功功率参考值,完成恒功率控制或稳压控制;在多端直流输电中,必须至少有一个换流器采用定直流电压控制;环流抑制控制作为一个独立的控制环节;每个相单元的环流控制环的参考值视为直流侧电流直流分量的1/3。

3.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种具有直流故障电流阻断能力的混合型mmc控制方法,其特征在于所述混合型mmc在直流侧出现极间短路故障的情况下,采用系统级控制、换流站级控制和换流器阀级控制,可以使直流侧故障电流在毫秒级内恢复到零;在故障清除后,mmc系统也可在短时间内恢复正常工作。

2.根据权利要求1所述的混合型mmc控制方法,其特征在于,换流站级控制接收系统级控制给出的有功功率和无功功率参考值,完成恒功率控制或稳压控制;在多端直流输电中,必须至少有一个换流器采用定直流电压控制;环流抑制控制作为一个独立的控制环节;每个相单元的环流控制环的参考值视为直流侧电流直流分量的1/3。

3.根据权利要求2所述的混合型mmc控制方法,其特征在于,由于环流的波动以二倍频为主,控制算法采用比例控制或比例谐振控制算法;电容电压平衡控制采用独立电容电压控制,在半桥型mmc中控制每个子模块电容电压参考值为直流电压的1/n,电压控制回路采用比例调节器;由于电容电压的充放电状态和桥臂电流的方向有关,因此比例调节器的输出还需要和桥臂电流的方向相乘,其输出为电容电压平衡控制调节量。

4.根据权利要求1所述的混合型mmc控制方法,其特征在于,交流电流采用d-q旋转坐标系下的闭环控制;其中d轴参考电流idref和q轴参考电流iqref可以功率控制环节计算得出;交流网侧电压的d轴与q轴分量分别称为vd、vq,并且作为交流电流控制的前馈控制环节;uabc为交流电流控制器的输出量,将参与参考电压的计算;其中uj(a,b,c)为交流电流控制器的输出量,vdiffj为环流抑制控制器的输出量,ucapji为相单...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢瑞林斌吕亚博徐晗徐鸥洋王霄鹤李景一陈雨薇夏冰清傅春翔施朝晖杨文斌
申请(专利权)人:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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