CN107181274B - 一种新能源接入柔性直流电网的方法 - Google Patents
一种新能源接入柔性直流电网的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107181274B CN107181274B CN201710371661.9A CN201710371661A CN107181274B CN 107181274 B CN107181274 B CN 107181274B CN 201710371661 A CN201710371661 A CN 201710371661A CN 107181274 B CN107181274 B CN 107181274B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- new energy
- direct current
- converter
- flexible direct
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
-
- H02J3/382—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
Abstract
本发明提供一种新能源接入柔性直流电网的方法，通过在新能源端的柔性直流换流站接入的交流汇流母线上配置可投退耗能装置，检测新能源端的柔性直流换流器所有换流器的工作状态并计算换流站的送出能力，检测新能源端的柔性直流换流器的直流侧电压，根据上述信息决定耗能装置的投入或者退出状态，实现新能源送端与受端有功功率出现盈余时的故障穿越。
Description
技术领域
本发明属于电力电子技术领域，特别涉及一种新能源接入柔性直流电网的方法。
背景技术
风能、太阳能等可再生能源利用规模不断扩大，但其固有分散性、远离负荷中心等特点，基于柔性直流输电技术的直流电网将分布在各个地区的风电、光伏等多种能源连接在一起，分利用风电、光伏、储能等多种能源形式之间的互补性，克服可再生能源发电间歇性与不稳定性等问题，可以提高可再生能源的发电利用率。直流电网一是可靠性高，多端柔性直流输电技术是目前较为成熟的直流输电技术，也可以认为是直流电网发展的一个阶段，能够实现多电源供电或多落点供电，但其中任何一个换流站或线路发生故障，则整条线路及连接在这条线路的两侧换流站将全部退出运行，可靠性较低。若将直流传输线在直流侧互相连接起来，组成真正的直流电网，可实现任一直流线路故障跳开后的潮流转移，提高输电的可靠性；二是灵活性好，可以在送端直接实现可再生能源、抽蓄等储能与负荷间的灵活能量交互，可有效实现大规模光伏、风能的昼夜互补，解决大规模可再生能源的系统调峰问题，使得有功不平衡量优先在直流网内处理，减小间歇性能源对受端交流电网的扰动冲击，有利于改善清洁能源接入的友好性，提升可再生能源的利用效率。因此，柔直电网是典型的多能互补、灵活调节的输电系统，可以更加能够体现柔性直流输电技术的先进性。
由于新能源发电具有间歇性和不稳定性等特点，其不具备交流电压和频率的控制能力，因此在孤岛情况下要求往往要求新能源端的柔直换流器端工作在交流电压和频率控制模式下，即该换流器作为一个VF节点，此时换流器的有功和无功功率由交流系统中新能源电源及负荷决定，当交流系统与换流站交换的有功大于换流器额定功率时，将出现功率盈余，如未采取合适的控制策略将引起换流站过压闭锁或者过流闭锁。
目前常见的控制策略为当新能源送端与受端有功功率出现盈余时，由稳控系统采用切机方式降低送端功率，但由于切机延时时间至少为
150ms，而由于直流电网的惯性较小，故障时电流或者电压上升较快，同时直流电网所采用的IGBT等开关器件的过流和过压能力较弱，因此直接采用常见的切机方式并不能实现故障穿越。
因此有必要发明一种新能源接入柔性直流电网的方法，当新能源送端与受端有功功率出现盈余时避免柔性直流换流站闭锁，从而实现故障穿越。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种新能源接入柔性直流电网的方法，避免新能源送端和受端有功功率不平衡时柔性直流换流站过压和过流闭锁，实现故障穿越。
为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种新能源接入柔性直流电网的方法，新能源通过交流输电线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的交流侧通过交流线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的直流侧通过直流线路接入直流电网，在新能源端的柔性直流换流站接入的交流汇流母线上配置可投退耗能装置，可投退耗能装置的控制策略如下：
(1)检测新能源端的柔性直流换流站所有换流器的工作状态并计算该换流站的送出能力，检测新能源发电厂送出有功功率值，新能源发电厂送出有功功率大于换流站送出能力时耗能装置投入，新能源发电厂送出有功功率小于换流站送出能力时耗能装置退出；
(2)检测新能源端的柔性直流换流器的直流侧电压Udc，当直流电压Udc大于直流电压动作定值Udcset时耗能装置投入，当直流电压Udc小于直流电压返回定值Udcret时耗能装置退出，当直流电压Udc大于等于直流电压返回定值Udcret并且小于等于直流电压动作定值Udcset时耗能装置的投退状态不变；
上述的换流器的工作状态包括闭锁、解锁未限负荷、解锁限负荷。
上述的柔性直流换流站的送出能力等于该换流站的所有换流器送出能力之和。
上述的闭锁状态的换流器的送出能力为零。
上述的解锁未限负荷状态的换流器的送出能力为该换流器的额定有功功率。
上述的解锁限负荷状态的换流器的送出能力为该换流器的有功功率限制值。
上述的直流电压返回定值Udcret小于等于直流电压动作定值Udcset。
采用上述方案后，本发明的有益效果为：
(1)避免新能源送端和受端有功功率盈余时柔性直流换流站过压和过流闭锁；
(2)实现新能源送端和受端有功功率盈余时柔性直流换流站的故障穿越。
附图说明
图1是新能源接入柔性直流电网的系统主接线示意图；
图2是耗能装置控制流程图。
具体实施方式
以下将结合附图及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
一种新能源接入柔性直流电网的方法，新能源通过交流输电线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的交流侧通过交流线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的直流侧通过直流线路接入直流电网，在新能源端的柔性直流换流站接入的交流汇流母线上配置可投退耗能装置，如图1所示。其中可投退耗能装置的控制策略如下：
(1)检测新能源端的柔性直流换流站所有换流器的工作状态并计算该换流站的送出能力，检测新能源发电厂送出有功功率值，新能源发电厂送出有功功率大于换流站送出能力时耗能装置投入，新能源发电厂送出有功功率小于换流站送出能力时耗能装置退出；
(2)检测新能源端的柔性直流换流器的直流侧电压Udc，当直流电压Udc大于直流电压动作定值Udcset时耗能装置投入，当直流电压Udc小于直流电压返回定值Udcret时耗能装置退出，当直流电压Udc大于等于直流电压返回定值Udcret并且小于等于直流电压动作定值Udcset时耗能装置的投退状态不变；
上述的换流器的工作状态包括闭锁、解锁未限负荷、解锁限负荷。
上述的柔性直流换流站的送出能力等于该换流站的所有换流器送出能力之和。
上述的闭锁状态的换流器的送出能力为零。
上述的解锁未限负荷状态的换流器的送出能力为该换流器的额定有功功率。
上述的解锁限负荷状态的换流器的送出能力为该换流器的有功功率限制值。
上述的直流电压返回定值Udcret小于等于直流电压动作定值Udcset。
在双极柔性直流电网中，如图2所示，当双极换流器解锁时新能源发电厂送出有功功率小于送端换流站的送出能力，耗能装置退出；当送端换流站一极换流器闭锁，如果新能源发电厂送出有功功率小于另一极解锁换流器的送出能力，耗能装置仍然退出，如果新能源发电厂送出有功功率大于另一极解锁换流器的送出能力，耗能装置投入；一段时间后稳控系统完成新能源发电厂的切机操作，新能源发电厂送出有功功率小于另一极解锁换流器的送出能力，耗能装置退出。
当受端线路故障时，当直流电压Udc大于直流电压动作定值Udcset时耗能装置投入，当直流电压Udc小于直流电压返回定值Udcret时耗能装置退出。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种新能源接入柔性直流电网的方法，新能源通过交流输电线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的交流侧通过交流线路接入交流汇流母线，新能源端的柔性直流换流站的直流侧通过直流线路接入直流电网，其特征在于，在新能源端的柔性直流换流站接入的交流汇流母线上配置可投退耗能装置，所述可投退耗能装置的控制方法为：
检测新能源端的柔性直流换流站所有换流器的工作状态并计算该换流站的送出能力，所述柔性直流换流站的送出能力等于该换流站的所有换流器送出能力之和；
检测新能源发电厂送出有功功率值，新能源发电厂送出有功功率大于换流站送出能力时耗能装置投入，新能源发电厂送出有功功率小于换流站送出能力时耗能装置退出。
2.如权利要求1所述的一种新能源接入柔性直流电网的方法，其特征在于，所述可投退耗能装置的控制方法为：
检测新能源端的柔性直流换流器的直流侧电压Udc，当直流电压Udc大于直流电压动作定值Udcset时耗能装置投入；
当直流电压Udc小于直流电压返回定值Udcret时耗能装置退出；
当直流电压Udc大于等于直流电压返回定值Udcret并且小于等于直流电压动作定值Udcset时耗能装置的投退状态不变。
3.如权利要求1所述的一种新能源接入柔性直流电网的方法，其特征在于：所述:换流器的工作状态包括闭锁状态、解锁未限负荷、解锁限负荷。
4.如权利要求3所述的一种新能源接入柔性直流电网的方法，其特征在于：所述闭锁状态的换流器的送出能力为零。
5.如权利要求3所述的一种新能源接入柔性直流电网的方法，其特征在于：所述解锁未限负荷状态的换流器的送出能力为该换流器的额定有功功率。
6.如权利要求3所述的一种新能源接入柔性直流电网的方法，其特征在于：所述解锁限负荷状态的换流器的送出能力为该换流器的有功功率限制值。
7.如权利要求2所述的一种新能源接入柔性直流电网的方法，其特征在于：所述直流电压返回定值Udcret小于等于直流电压动作定值Udcset。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710371661.9A CN107181274B (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 一种新能源接入柔性直流电网的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710371661.9A CN107181274B (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 一种新能源接入柔性直流电网的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107181274A CN107181274A (zh) | 2017-09-19 |
| CN107181274B true CN107181274B (zh) | 2020-12-18 |
Family
ID=59832437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710371661.9A Active CN107181274B (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 一种新能源接入柔性直流电网的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107181274B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107834588A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-23 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种换流器耗能装置控制方法及系统 |
| CN109802425B (zh) * | 2017-11-17 | 2023-09-22 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种柔直电网无源送出系统故障穿越的方法和装置 |
| CN108233409B (zh) * | 2017-12-21 | 2023-09-22 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种新能源孤岛柔直送出系统的故障穿越控制方法及系统 |
| CN108258723A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-07-06 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种孤岛柔直送出系统故障穿越控制方法及系统 |
| CN108376993A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-08-07 | 国网冀北电力有限公司检修分公司 | 一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置 |
| CN108599200B (zh) * | 2018-05-17 | 2021-05-18 | 东南大学 | 孤岛新能源经真双极柔直电网接入的紧急限功率控制方法 |
| CN111654049A (zh) * | 2019-03-04 | 2020-09-11 | 国家电网有限公司 | 一种应用于柔性直流输电的能量耗散系统及其控制方法 |
| CN110932304B (zh) * | 2019-11-08 | 2021-10-01 | 南京南瑞继保工程技术有限公司 | 一种直流耗能装置控制系统及控制方法 |
| CN111431189B (zh) * | 2020-03-19 | 2021-12-07 | 清华四川能源互联网研究院 | 一种直流耗能装置的控制方法 |
| CN113904318B (zh) * | 2020-07-06 | 2024-04-05 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种直流电网紧急情况功率盈余量的计算及切机分配方法 |
| CN112134450B (zh) * | 2020-08-24 | 2022-01-07 | 许继集团有限公司 | 直流耗能装置与直流保护的配合方法及配合装置 |
| CN112834858B (zh) * | 2021-01-29 | 2023-04-14 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种直流耗能装置现场检测方法 |
| CN112968462B (zh) * | 2021-02-20 | 2022-11-22 | 国网冀北电力有限公司检修分公司 | 换流站过电压控制方法、极控制系统及过电压控制系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103023067A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-03 | 盐城工学院 | 基于公共直流母线的直驱风力发电系统 |
| CN105656051A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-06-08 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种暂态能量耗散装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2893606B1 (en) * | 2012-09-03 | 2021-11-03 | Vestas Wind Systems A/S | Connection system for power generation system with dc output |
| CN103840479B (zh) * | 2013-12-16 | 2016-09-14 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种基于vsc-hvdc的交直流并联系统启动控制方法 |
| CN104300577B (zh) * | 2014-09-29 | 2016-09-07 | 国家电网公司 | 新能源发电与高压直流输电直联系统的孤岛运行方法 |
-
2017
- 2017-05-24 CN CN201710371661.9A patent/CN107181274B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103023067A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-03 | 盐城工学院 | 基于公共直流母线的直驱风力发电系统 |
| CN105656051A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-06-08 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种暂态能量耗散装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 基于 VSC-HVDC 并网风电场的低电压穿越技术研究;章心因 等;《电力系统保护与控制》;20141001;第42卷(第19期);第93-99页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107181274A (zh) | 2017-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107181274B (zh) | 一种新能源接入柔性直流电网的方法 | |
| CN102931653B (zh) | 一种风光直流微电网的综合协调控制方法 | |
| CN112736977B (zh) | 多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统及其控制方法 | |
| CN214674375U (zh) | 多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统 | |
| CN103872701A (zh) | 一种储能型交直流混合微网及其控制方法 | |
| CN105811447A (zh) | 基于智能直流配电中心的城市配电网网架结构 | |
| CN105656051A (zh) | 一种暂态能量耗散装置 | |
| CN207732453U (zh) | 一种集散式光伏发电储能调频系统 | |
| CN112217192A (zh) | 一种直流耦合光伏离网制氢系统及其控制方法 | |
| CN110350573B (zh) | 一种自愈型供电系统和控制方法 | |
| CN109193766A (zh) | 一种基于直流储能装置的mmc-hvdc并网故障穿越控制方法 | |
| CN104600811A (zh) | 一种智能光伏充电系统 | |
| CN202513586U (zh) | 可再生能源发电智能微电网 | |
| CN112769161A (zh) | 一种多模式储能的微电网系统 | |
| CN103795116A (zh) | 一种电源转换及控制装置、供电方法和系统 | |
| CN217469465U (zh) | 一种vsg光储并网发电系统 | |
| CN112803445B (zh) | 一种风储系统及其控制方法 | |
| CN202134923U (zh) | 深度充放电型电池蓄能并网装置 | |
| CN104348244A (zh) | 一种智能化的光伏分布式发电系统 | |
| CN209881421U (zh) | 油井区域多源微电网供电装置系统 | |
| Behera et al. | DC microgrid management using power electronics converters | |
| CN109599898B (zh) | 提高分布式电源消纳的控制方法及装置 | |
| CN203491711U (zh) | 一种分布式发电并网控制系统 | |
| CN104617598A (zh) | 一种基于动态直流泄能电阻的风电场低电压穿越方法 | |
| CN204407965U (zh) | 一种智能光伏充电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |