CN108321829A - 带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置，包括采集单元、故障判别单元及故障处理单元。本发明还公开一种故障处理方法，步骤是：采集混合直流输电系统的直流电压、直流电流、逆变换流站所连接交流电网的交流电压以及逆变换流站内电压源型换流器的子模块电容电压；依据采集的模拟量判别混合直流输电系统是否发生故障；若发生故障，则控制整流换流站增大触发角，控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值。此种技术方案能够在换流器不闭锁的情况下有效处理混合直流输电系统的直流输电线路故障,并能在故障消失后实现快速的直流功率恢复，更好地维持交直流输电系统的稳定。
Description
技术领域
本发明属于混合直流输电领域，特别涉及一种带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置及故障处理方法。
背景技术
高压直流输电系统可分为两种类型：基于晶闸管技术的常规直流输电系统(LCC-HVDC)和基于全控型电力电子器件技术的柔性直流输电系统(Flexible-HVDC)。其中，常规直流输电系统(LCC-HVDC)成本低、损耗小、运行技术成熟，目前，世界上正在运行的直流输电系统几乎都是LCC-HVDC系统，但常规直流输电系统(LCC-HVDC)存在逆变侧容易发生换相失败、对交流系统的依赖性强、吸收大量无功、换流站占地面积大等缺点。而新一代的柔性直流输电系统(Flexible-HVDC)则能够实现有功功率及无功功率解耦控制、可以向无源网络供电、结构紧凑占地面积小、不存在逆变侧换相失败问题等优点，但其存在成本高昂、损耗较大等缺陷。
因此结合常规直流输电和柔性直流输电的混合直流输电系统将具有很好的工程应用前景。目前混合直流输电系统的拓扑结构主要有如图1所示的对称单极接线的混合两端直流输电系统和图2所示的对称双极接线的混合两端直流输电系统。这两种系统结合了常规直流输电损耗小、运行技术成熟以及柔性直流输电可以向无源网络供电、不会发生换相失败的优点。
但图1和图2中的混合直流输电系统，当直流输电线路由于绝缘降低发生闪络或树枝碰撞引起接地故障时，直流系统将短时形成短路，有功功率不能输出到交流侧，并产生巨大的直流故障电流，此时需要快速采取相关措施，以免危及相关直流设备安全。
现有技术中，基于晶闸管技术的常规直流输电系统，在直流输电线路发生故障时，整流侧换流器在判断出直流线路发生故障后，立即移相至最大角度，转入逆变运行状态抽取直流侧的故障能量并切断直流故障电流，逆变侧换流器通过站间通信或自己的故障判别单元判别出直流线路发生故障后，继续维持逆变运行，抽取直流侧故障能量。在直流线路故障消失后，整流侧换流器立即减少触发角，恢复直流系统的功率。而基于全控型电力电子器件技术的柔性直流输电系统，在直流输电线路发生故障时，由于换流器所包含的电容的放电作用，此时直流侧将产生更为巨大的故障电流，整流和逆变两侧换流器在判断出直流线路发生故障后立即闭锁并同时跳开所联交流侧断路器，跳开直流侧刀闸，以切断直流故障电流。在直流线路故障消失后，整流和逆变两侧换流器将先合上直流侧刀闸，然后重新合上交流侧断路器进行预充电，最后恢复直流系统的功率，这样整个系统的重启恢复时间较长，通常为秒级，不利于交直流输电系统的暂态稳定。由于混合直流输电系统至少一端采用电压源型换流器，一端采用晶闸管换流器，因此混合直流输电系统在直流输电线路故障时,一般晶闸管换流器采用常规直流输电系统的处理方法,电压源型换流器采用柔性直流输电系统的处理方法,因此整个混合直流输电系统的重启恢复时间也较长，通常为秒级，不利于交直流输电系统的暂态稳定。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置及方法，应用在至少一端为含有晶闸管换流器的整流换流站，一端为含有电压源型换流器的逆变换流站组成的混合直流输电系统，能够在换流器不闭锁的情况下有效处理混合直流输电系统的直流输电线路故障,可靠地穿越故障,并能在故障消失后实现快速的直流功率恢复，更好地维持交直流输电系统的稳定，保护交直流输电系统的安全。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置，所述混合直流输电系统包括用于连接送端交流电网的整流换流站、用于连接受端交流电网的逆变换流站以及用于连接整流换流站和逆变换流站的直流输电线路，所述整流换流站包括至少一组晶闸管换流器单元，所述逆变换流站包括至少一组电压源型换流器单元；所述故障处理装置包括：
采集单元，用于采集混合直流输电系统的直流电压、直流电流、逆变换流站所连接交流电网的交流电压以及逆变换流站内电压源型换流器的子模块电容电压；
故障判别单元，用于依据采集单元所采集的相关模拟量的状态判断混合直流输电系统是否发生故障；以及，
故障处理单元，用于在所述故障判别单元检测到混合直流输电系统发生故障时，控制整流换流站增大触发角，控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值；
所述故障处理单元还用于，在等待设定的熄弧时间到达时，控制整流换流站减小触发角，并控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值，尝试恢复直流功率。
上述采集单元采集的混合直流输电系统直流电流不大于设定的电流定值Iref1，且等待设定的熄弧时间未到达时，通知所述故障处理单元控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值，其中，Iref1的取值范围为：0～0.1pu。
整流换流站与逆变换流站分别独立检测混合直流输电系统是否发生故障，或者整流换流站与逆变换流站通过通信共同检测混合直流输电系统是否发生故障。
当故障判别单元判断混合直流输电系统发生故障时，逆变换流站产生的直流电压和/或输出的交流电流发生改变。
上述逆变换流站产生的直流电压和/或输出的交流电流具体的改变为：所述故障处理单元控制逆变换流站依据实测的交流母线电压的有效值动态改变交流电流指令来改变输出的交流电流；控制逆变换流站实时调整模块化多电平换流器投入子模块的总个数及投入子模块输出电平的极性来改变直流电压的大小使得实测直流电流不大于Iref2，其中，Iref2的取值范围为：0～0.1pu。
上述故障判别单元在故障发生后依据采集单元采集的相关模拟量进一步判断故障是否消失。
当故障消失时，故障处理单元控制整流换流站输送的功率恢复至故障前的功率或故障前功率的k1倍、逆变换流站产生的直流电压及输出的交流电流恢复至故障前的水平或故障前的k2倍，其中，k1及k2的取值范围为0～1。
一种带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理方法，包括如下步骤：
步骤1，采集混合直流输电系统的直流电压、直流电流、逆变换流站所连接交流电网的交流电压以及逆变换流站内电压源型换流器的子模块电容电压；
步骤2，依据步骤1采集的模拟量判别混合直流输电系统是否发生故障；
步骤3，若发生故障，则控制整流换流站增大触发角，控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值；在等待设定的熄弧时间到达时，控制整流换流站减小触发角，并控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值，尝试恢复直流功率。
上述故障处理方法还包括：当故障消失时，则整流换流站输送的功率恢复至故障前的功率或故障前功率的k1倍，逆变换流站产生的直流电压及输出的交流电流恢复至故障前的水平或故障前的k2倍，其中，k1及k2的取值范围为0～1。
上述步骤2中，当判断混合直流输电系统发生故障时：逆变换流站产生的直流电压和/或输出的交流电流发生改变，具体的改变为：所述故障处理单元控制逆变换流站依据实测的交流母线电压的有效值动态改变交流电流指令来改变输出的交流电流；控制逆变换流站实时调整模块化多电平换流器投入子模块的总个数及投入子模块输出电平的极性来改变直流电压的大小使得实测直流电流不大于Iref2，其中，Iref2取值范围为：0～0.1pu。
采用上述方案后，本发明的有益效果是：
(1)本发明能够有效处理混合直流输电系统中直流输电线路短路故障，防止直流设备过电流，可靠平稳的穿越直流线路故障，更好的保护设备安全；
(2)本发明结构简单，操作方便，可以在直流线路发生故障时，维持两侧换流器不闭锁，仍然给所连交流系统提供无功支撑，有效防止逆变换流站在直流线路故障期间同时失去有功功率和无功功率，维持所连交流系统电压的稳定；
(3)本发明能够在换流器不闭锁的情况下有效处理混合直流输电系统的直流输电线路故障,并能在故障后实现直流功率的快速恢复，更好的保护交直流输电系统的安全。
附图说明
图1是对称单极接线的混合两端直流输电系统示意图；
图2是对称双极接线的混合两端直流输电系统示意图；
图3是本发明一种带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置的结构框图；
图4是本发明一种带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理方法的流程图；
图5是对称单极接线的混合三端直流输电系统示意图，其中含有两个基于晶闸管换流器的整流换流站，1个基于电压源型换流器的逆变换流站；
图6是对称单极接线的混合三端直流输电系统示意图，其中含有1个基于晶闸管换流器的整流换流站，1个基于晶闸管换流器的逆变换流站，1个基于电压源型换流器的逆变换流站；
图7是对称双极接线的混合三端直流输电系统示意图，其中含有两个基于晶闸管换流器的整流换流站，1个基于电压源型换流器的逆变换流站；
图8是对称双极接线的混合三端直流输电系统示意图，其中含有1个基于晶闸管换流器的整流换流站，1个基于晶闸管换流器的逆变换流站，1个基于电压源型换流器的逆变换流站。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
本发明提供一种带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置，其中，混合直流输电系统包括用于连接送端交流电网的整流换流站、用于连接受端交流电网的逆变换流站以及用于连接整流换流站和逆变换流站的直流输电线路，逆变换流站通过变压器连接受端交流电网，所述整流换流站包括至少一组晶闸管换流器单元，所述逆变换流站包括至少一组电压源型换流器单元。
一般的，整流换流站采用基于晶闸管器件的换流器，晶闸管换流器可以为六脉动桥式电路、十二脉动桥式电路或者双十二脉动桥式电路；而逆变换流站采用基于全控型电力电子器件的电压源型换流器，构成电压源型换流器桥臂的子模块是以下一种或多种：半桥型、全桥型、类全桥型、箝位双子模块型，而构成子模块的开关器件是全控型开关器件，比如IGBT、IGCT、IEGT或GTO。
图1所示的对称单极接线的混合两端直流输电系统和图2所示的对称双极接线的混合两端直流输电系统是比较常见的混合直流输电系统，本发明适用于如图1和图2所示的混合直流输电系统，但不限于这两种输电系统，如图5、图6所示的对称单极接线的混合三端直流输电系统及图7、图8所示的对称双极接线的混合三端直流输电系统也适用于本发明，本发明适用于所有的整流侧存在晶闸管换流器，逆变侧存在电压源型换流器的混合直流输电系统。下面以图2作为具体实施例进行说明。
如图2所示，混合直流输电系统包括：整流换流站和逆变换流站，两者通过两条直流输电线路相连，其中：整流换流站用于将送端交流电网的三相交流电转换为直流电后通过直流输电线路传送给逆变换流站，送端交流电网进站的母线上可连接有无源滤波器，也可能没有,需根据系统工程条件来确定,当送端由晶闸管换流器组成时，一般需要装设无源滤波器，有时还需要装设无功补偿电容器。图2中整流换流站由两组晶闸管换流器单元串联组成，其串联节点连接接地极，串联后的正负两端均通过平波电抗器与直流输电线路相连接；同时在直流线路与大地之间装设有直流滤波器。
晶闸管换流器单元采用十二脉动桥式电路；其中，每个桥臂均由若干个晶闸管串联构成，晶闸管换流器采用定直流电流控制策略控制。晶闸管换流器通过一台接线方式分别为Y0/Y/Δ的三绕组变压器与送端交流电网连接，且变压器一次侧分别装设有交流断路器。变压器能够对送端交流系统的三相交流电进行电压等级变换，以适应所需的直流电压等级，变压器副边接线方式的不同为十二脉动桥式晶闸管换流器的上下两个六脉动换流桥提供相角差为30°的三相交流电，以减少流入电网的谐波电流。
逆变换流站用于将直流电转换为三相交流电后输送给受端交流电网，其由两组电压源型换流器串联组成，其串联节点连接接地极，电压源型换流器通过一台接线方式为Y0/Δ的双绕组变压器与受端交流电网连接，在变压器一次侧分别装设有交流断路器，电压源型换流器采用定直流电压和定无功功率控制策略控制。
如图3所示，混合直流输电系统故障处理装置包括采集单元、故障判别单元和故障处理单元，下面对各个单元进行详细的介绍：
所述采集单元用于采集混合直流输电系统的直流电压、直流电流、逆变换流站所连接交流电网的交流电压以及逆变换流站内电压源型换流器的子模块电容电压；
所述故障判别单元用于依据采集单元所采集的相关模拟量的状态判断混合直流输电系统是否发生故障；
所述故障处理单元，用于在所述故障判别单元检测到混合直流输电系统发生故障时，控制整流换流站增大触发角，控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值；
所述故障处理单元进一步用于，在等待设定的熄弧时间到达时，控制整流换流站减小触发角，并控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值，尝试恢复直流功率。
进一步地，在所述采集单元采集的混合直流输电系统直流电流不大于设定的电流定值Iref1时，且等待设定的熄弧时间未到达时，通知所述故障处理单元控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值，Iref1取值范围为：0～0.1pu。
其中，整流换流站与逆变换流站可以分别独立检测混合直流输电系统是否发生故障，或者整流换流站与逆变换流站通过通信共同检测混合直流输电系统是否发生故障。
其中，当下述4个条件至少其中之一满足时，故障判别单元即可判别混合直流输电系统发生故障：
1)直流电压小于第一电压定值Uset1，且持续时间超过第一检测时间定值Tset1；
2)直流电流大于第一电流定值Iset1，且持续时间超过第二检测时间定值Tset2；
3)直流电压的变化速率小于第一速率定值DUset，且持续时间超过第三检测时间定值Tset3；
4)直流电流的变化速率大于第二速率定值DIset，且持续时间超过第四检测时间定值Tset4；
当故障判别单元判断混合直流输电系统发生故障时，逆变换流站产生的直流电压和/或输出的交流电流发生改变。
具体为：
所述故障处理单元控制逆变换流站依据实测的交流母线电压的有效值动态改变交流电流指令来改变输出的交流电流；控制逆变换流站实时调整模块化多电平换流器投入子模块的总个数及投入子模块输出电平的极性来改变直流电压的大小使得实测直流电流不大于Iref2，Iref2取值范围为：0～0.1pu。
故障判别单元在故障发生后依据采集单元采集的相关模拟量进一步判断故障是否消失，当下述条件至少其中之一满足时，故障判别单元判别混合直流输电系统故障消失：
a)直流电流与故障前的直流电流指令的误差小于第二电流定值Iset2，且持续时间超过第六检测时间定值Tset6；
b)直流电压持续大于第三电压定值Uset3，且持续时间超过第七检测时间定值Tset7；
当故障消失时，故障处理单元控制整流换流站输送的功率恢复至故障前的功率或故障前功率的k1倍、逆变换流站产生的直流电压及输出的交流电流恢复至故障前的水平或故障前的k2倍，k1及k2的取值范围为0～1。
其中，不同的混合直流输电系统的Tset1至Tset8、Iset1、Iset2、Uset1、Uset3、DUset及DIset取值根据其电路性能参数的不同而不同，以下提供一些取值范围：
时间定值Tset1至Tset8的取值范围均为0～1s，直流电流定值Iset1及Iset2的取值范围为Ki倍额定直流电流，其中0<Ki≤3，直流电压定值Uset1及Uset3的取值范围为Ku1倍额定直流电压，其中0<Ku1≤1，DUset的取值范围为-10pu/ms至-0.001pu/ms，DIset的取值范围为0.001pu/ms至5.0pu/ms。
本发明还提供一种带故障穿越功能的混合直流输电系统的故障处理方法，如图4所示，包括如下步骤：
步骤1，采集混合直流输电系统的直流电压、直流电流、逆变换流站所连接交流电网的交流电压以及逆变换流站内电压源型换流器的子模块电容电压；
步骤2，依据步骤1采集的模拟量判别混合直流输电系统是否发生故障；
步骤3，若发生故障，则控制整流换流站增大触发角，控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值；在等待设定的熄弧时间到达时，控制整流换流站减小触发角，并控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值，尝试恢复直流功率。
其中，当故障消失时，则整流换流站输送的功率恢复至故障前的功率或故障前功率的k1倍，逆变换流站产生的直流电压及输出的交流电流恢复至故障前的水平或故障前的k2倍，k1及k2的取值范围为0～1。
优选，当故障判别单元判断混合直流输电系统发生故障时，逆变换流站产生的直流电压和/或输出的交流电流发生改变，具体的改变为：所述故障处理单元控制逆变换流站依据实测的交流母线电压的有效值动态改变交流电流指令来改变输出的交流电流；控制逆变换流站实时调整模块化多电平换流器投入子模块的总个数及投入子模块输出电平的极性来改变直流电压的大小使得实测直流电流不大于Iref2，Iref2取值范围为：0～0.1pu。
与混合直流输电系统故障处理装置相对应的，当下述条件至少其中之一满足时，判别混合直流输电系统发生故障：
1)直流电压小于第一电压定值Uset1，且持续时间超过第一检测时间定值Tset1；
2)直流电流大于第一电流定值Iset1，且持续时间超过第二检测时间定值Tset2；
3)直流电压的变化速率小于第一速率定值DUset，且持续时间超过第三检测时间定值Tset3；
4)直流电流的变化速率大于第二速率定值DIset，且持续时间超过第四检测时间定值Tset4；
当下述条件至少其中之一满足时，判别混合直流输电系统故障消失：
a)直流电流与故障前的直流电流指令的误差小于第二电流定值Iset2，且持续时间超过第六检测时间定值Tset6；
b)直流电压持续大于第三电压定值Uset3，且持续时间超过第七检测时间定值Tset7。
下面仅以图2所示的混合直流输电系统的一个具体实施例进行描述，其故障处理方法类似，不再赘述。
如图2所示的一个直流电压为500kV的混合两端直流输电系统，晶闸管换流器处于整流站，电压源型换流器处于逆变站，其中电压源型换流器采用基于全桥子模块的模块化多电平换流器。混合直流输电系统运行过程中，当整流站或逆变站采集并检测到直流电压的变化率小于-580kv/ms，且持续时间超过1ms，则逆变站确定此时直流输电线路发生故障，并将故障信号通过两站间的通信送给整流站，整流站收到此故障信号后，故障处理单元立即快速增大触发角使送端晶闸管换流器转为逆变运行，抽取直流侧故障能量；同时，逆变站切换直流电流指令值和直流电压指令值为直流输电线路故障下的指令值，并通过实时调整模块化多电平换流器投入子模块的总个数及投入子模块输出电平的极性来改变直流电压的大小使得实测直流电流小于0.0001pu,或者维持在零。同时依据实测的电压源型换流器所连交流母线电压的有效值动态改变交流电流指令，进而改变电压源型换流器输出的交流电流。当等待250ms的熄弧时间到达时，故障处理单元控制逆变站切换直流电流指令值为直流线路故障前的指令值，直流电压指令值切换为由0按一定斜率升至直流线路故障前的指令值，在此过程中，当逆变站采集并检测到混合直流输电系统的直流电压大于0.2倍的额定直流电压值(即100kV)，且持续时间超过10ms，则判定直流输电线路故障消失，并将此故障消失信号通过两站间的通信送给整流站，整流站收到此故障消失信号后，整流站的晶闸管换流器立即撤销对触发角的干预，并开始减小触发角，将输送的功率恢复至故障前的功率水平，逆变站的电压源型换流器立即撤销对直流电压及交流电流指令的干预，将产生的直流电压及输出的交流电流恢复至故障前的水平。
如果在此过程中，逆变站一直没有检测到混合直流输电系统的直流电压大于0.2倍的额定直流电压(100kV)，则确定此时直流输电线路故障仍然存在，并将故障信号通过两站间的通信送给整流站，整流站收到此故障信号后，故障处理单元仍然维持送端晶闸管换流器为逆变运行状态，抽取直流侧故障能量；同时，逆变站切换直流电流指令值和直流电压指令值为直流输电线路故障下的指令值，并通过实时调整模块化多电平换流器投入子模块的总个数及投入子模块输出电平的极性来改变直流电压的大小使得实测直流电流小于0.0001pu,或者维持在零。同时依据实测的电压源型换流器所连交流母线电压的有效值动态改变交流电流指令，进而改变电压源型换流器输出的交流电流。再次等待250ms以熄弧，当等待的熄弧时间到达时，故障处理单元控制逆变站切换直流电流指令值为直流线路故障前的指令值，直流电压指令值切换为由0按一定斜率升至直流线路故障前的指令值(500kV)或者0.7倍的额定直流电压值(350kV)，在此过程中，当逆变站采集并检测到混合直流输电系统的直流电压大于0.2倍的额定直流电压(100kV)，且持续时间超过10ms，则判定直流输电线路故障消失，并将此故障消失信号通过两站间的通信送给整流站，整流站收到此故障消失信号后，整流站的晶闸管换流器立即撤销对触发角的干预，并开始减小触发角，将输送的功率恢复至故障前的功率水平或故障前功率的0.7倍，逆变站的电压源型换流器立即撤销对直流电压及交流电流指令的干预，将产生的直流电压及输出的交流电流恢复至故障前的水平或故障前水平的0.7倍。
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 (10)
1.一种带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置，所述混合直流输电系统包括用于连接送端交流电网的整流换流站、用于连接受端交流电网的逆变换流站以及用于连接整流换流站和逆变换流站的直流输电线路，所述整流换流站包括至少一组晶闸管换流器单元，所述逆变换流站包括至少一组电压源型换流器单元；其特征在于所述故障处理装置包括：
采集单元，用于采集混合直流输电系统的直流电压、直流电流、逆变换流站所连接交流电网的交流电压以及逆变换流站内电压源型换流器的子模块电容电压；
故障判别单元，用于依据采集单元所采集的相关模拟量的状态判断混合直流输电系统是否发生故障；以及，
故障处理单元，用于在所述故障判别单元检测到混合直流输电系统发生故障时，控制整流换流站增大触发角，控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值；
所述故障处理单元还用于，在等待设定的熄弧时间到达时，控制整流换流站减小触发角，并控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值，尝试恢复直流功率。
2.如权利要求1所述的带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置，其特征在于：所述采集单元采集的混合直流输电系统直流电流不大于设定的电流定值Iref1，且等待设定的熄弧时间未到达时，通知所述故障处理单元控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值，其中，Iref1的取值范围为：0～0.1pu。
3.如权利要求1所述的带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置，其特征在于：整流换流站与逆变换流站分别独立检测混合直流输电系统是否发生故障，或者整流换流站与逆变换流站通过通信共同检测混合直流输电系统是否发生故障。
4.如权利要求1所述的带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置，其特征在于：当故障判别单元判断混合直流输电系统发生故障时，逆变换流站产生的直流电压和/或输出的交流电流发生改变。
5.如权利要求4所述的带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置，其特征在于：所述逆变换流站产生的直流电压和/或输出的交流电流具体的改变为：所述故障处理单元控制逆变换流站依据实测的交流母线电压的有效值动态改变交流电流指令来改变输出的交流电流；控制逆变换流站实时调整模块化多电平换流器投入子模块的总个数及投入子模块输出电平的极性来改变直流电压的大小使得实测直流电流不大于Iref2，其中，Iref2的取值范围为：0～0.1pu。
6.如权利要求1所述的带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置，其特征在于：所述故障判别单元在故障发生后依据采集单元采集的相关模拟量进一步判断故障是否消失。
7.如权利要求6所述的带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理装置，其特征在于：当故障消失时，故障处理单元控制整流换流站输送的功率恢复至故障前的功率或故障前功率的k1倍、逆变换流站产生的直流电压及输出的交流电流恢复至故障前的水平或故障前的k2倍，其中，k1及k2的取值范围为0～1。
8.一种带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1，采集混合直流输电系统的直流电压、直流电流、逆变换流站所连接交流电网的交流电压以及逆变换流站内电压源型换流器的子模块电容电压；
步骤2，依据步骤1采集的模拟量判别混合直流输电系统是否发生故障；
步骤3，若发生故障，则控制整流换流站增大触发角，控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值；在等待设定的熄弧时间到达时，控制整流换流站减小触发角，并控制逆变换流站切换直流电流指令值和/或直流电压指令值，尝试恢复直流功率。
9.如权利要求8所述的带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理方法，其特征在于：还包括：当故障消失时，则整流换流站输送的功率恢复至故障前的功率或故障前功率的k1倍，逆变换流站产生的直流电压及输出的交流电流恢复至故障前的水平或故障前的k2倍，其中，k1及k2的取值范围为0～1。
10.如权利要求8所述的带故障穿越功能的混合直流输电系统故障处理方法，其特征在于：所述步骤2中，当判断混合直流输电系统发生故障时：逆变换流站产生的直流电压和/或输出的交流电流发生改变，具体的改变为：所述故障处理单元控制逆变换流站依据实测的交流母线电压的有效值动态改变交流电流指令来改变输出的交流电流；控制逆变换流站实时调整模块化多电平换流器投入子模块的总个数及投入子模块输出电平的极性来改变直流电压的大小使得实测直流电流不大于Iref2，其中，Iref2取值范围为：0～0.1pu。
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