CN109301855B - 一种混合高压柔性直流电网的启动方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种混合高压柔性直流电网的启动方法及系统，包括：基于区域外部直流母线设定电网区域；基于所述电网区域的类型确定启动点，并基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器；启动电网区域间的直流变压器。本发明制定出合理的混合电网启动时序，使直流电网安全稳定的启动，避免在混合直流电网在启动过程中出现过压、过流现象。
Description
技术领域
本发明涉及高压直流输电系统，具体涉及一种混合高压柔性直流电网的启动方法及系统。
背景技术
随着化石能源的日益枯竭和改善环境压力的日益增加，全世界均面临着能源结构的战略性调整，大规模开发和利用新能源势在必行。由于大规模新能源资源和负荷中心的逆向分布，能源资源与负荷中心极不均衡的分布态势导致需要建设大规模远距离的电能输送通道，以实现大规模能源资源的集约化开发和资源优化配置。
当前的高压直流输电技术主要包括传统的基于电网换相整流器高压直流输电技术LCC-HVDC和以全控型器件为基础的电压源换流站高压直流输电 VSC-HVDC。LCC-HVDC具有线路容量大，造价低等优点，但是LCC-HVDC需要交流系统提供换相电流，连接弱交流电网时容易引起换相失败，其次LCC-HVDC无功消耗大，没有无功调节能力，需要额外配置无功补偿装置，加上LCC换流站设备多，占地面积大等特点，不适用于占地受限并网的建设及发展。VSC-HVDC输电技术与LCC-HVDC输电技术相比，具有有功无功独立控制、易于实现潮流反转、为交流系统提供无功支持、可向无源网络供电、占地面积小等优点，但是目前 VSC-HVDC在建设成本、运行经验及可靠性、换流站损耗方面仍不占优势。由于 LCC-HVDC和VSC-HVDC各具有优缺点，因此为了充分利用二者的优势，出现了混合直流输电技术将常规直流输电和柔性直流输电的结合，即输电线路的一端是 LCC，另一端是VSC，混合直流输电技术不但可以保留柔性直流输电技术的绝大部分优势，而且可以优化工程造价。
混合直流输电系统内部由多个换流站、DC/DC变换器组成。换流站外部连接不同的新能源发电基地，交流电网和直流电网，每个变换器之间具有多条传输线路，不同电压等级的换流器之间又通过DC/DC变换器进行互联。因而混合直流电网的拓扑结构变化多样，继而导致混合直流电网的控制策略也很复杂，早期的直流工程都为两端换流站通过点对点连接实现有功的传输，因而现有的直流输电控制技术大都为点对点控制技术。随着混合直流电网的出现，越来越多的源端和受端加入输电系统中，现有的点对点的直流控制技术无法适应混合直流输电的发展需求，不能实现多电源供电和多落点受电。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种混合高压柔性直流电网的启动方法及系统，为混合高压柔性直流电网的启动制定出合理的启动时序，使直流电网安全稳定的启动，避免在混合直流电网在启动过程中出现过压、过流现象。
本发明提供的技术方案是：一种混合高压柔性直流电网的启动方法，包括：
基于区域外部直流母线设定电网区域；
基于所述电网区域的类型确定启动点，并基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器；
启动电网区域间的直流变压器。
优选的，所述基于所述电网区域的类型确定启动点，并基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器，包括：
基于电网区域内换流站的功率器件和应用场合确定所述电网区域的类型；
基于所述电网区域的类型确定启动点，并设置所述启动点的控制模式。
优选的，所述基于电网区域内换流站的功率器件和应用场合确定所述电网区域的类型，包括：
当所述功率器件为晶闸管且所述应用场合为新能源发电、陆上与海上风电接入和多端直流时，则所述电网区域的类型为电压源型换流站-高压柔性直流输电网VSC-HVDC；
当所述功率器件为绝缘栅双极型晶体管且所述应用场合为陆上输电时，则所述电网区域的类型为电流源型换流站-高压柔性直流输电网LCC-HVDC。
优选的，所述基于所述电网区域的类型确定启动点，并设置所述启动点的控制模式，包括：
当电网区域类型为VSC-HVDC时，将所述电网区域内连接交流电网的电压源型换流站作为启动点；
当电网区域类型为LCC-HVDC时，将所述电网区域内连接交流电网的电流源型换流站作为启动点；
设置所述启动点为电压模式，并将VSC-HVDC电网区域中所述启动点外的其余电压源型换流站均设置为功率模式，LCC-HVDC电网区域中所述启动点外的其余电流源型换流站均设置为电流模式。
优选的，所述当电网区域类型为VSC-HVDC时，将所述电网区域内连接交流电网的电压源型换流站作为启动点，包括：
当所述电网区域内连接交流电网的电压源型换流站为一个时，则将所述电压源型换流站设定为启动点；
当所述电网区域内连接交流电网的电压源型换流站有多个时，选任一个电压源型换流站作为启动点。
优选的，所述当电网区域类型为LCC-HVDC时，将所述电网区域内连接交流电网的电流源型换流站作为启动点包括：
当所述电网区域内连接交流电网的电流源型换流站为一个时，将所述电流源型换流站设定为启动点；
当所述电网区域内连接交流电网的电流源型换流站有多个时，选任一个电流源型换流站作为启动点。
优选的，所述基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器，包括：
为所述启动点的交流侧提供电压，闭合交流侧开关启动所述启动点，且设置所述启动点在控制直流侧电压模式；
闭合所述启动点输出电压连接的直流变换器的交流侧开关启动所述直流变换器，且设置所述直流变换器在控制直流侧电压模式，依次启动所述电网区域内的直流变换器；
闭合区域边界直流变换器的交流侧开关启动所述区域边界直流变换器；
其中，所述区域边界直流变换器为区域外部直流母线相连的直流变换器；
所述电网区域内直流变换器包括：所述启动点到所述区域边界直流变换器之间的直流变换器。
优选的，所述区域边界直流变换器，还包括：
当电网区域内的区域外部直流母线直接与电压源型换流站或电流源型换流站相连时，所述启动点与区域边界直流变换器为同一个电压源型换流站或电流源型换流站。
优选的，所述区域外部直流母线相连的直流变换器，包括：
当与所述区域外部直流母线相连的直流变换器只有一个时，则所述直流变换器为区域边界直流变换器；
当与所述区域外部直流母线相连的直流变换器至少两个时，则任选其中一个直流变换器作为区域边界直流变换器。
优选的，所述为所述启动点的交流侧提供电压，包括：
当交流电网与启动点交流侧的启动电压不匹配时，配置交流升压或降压变压器。
优选的，所述基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器，还包括：
将所述区域边界直流变换器设置为电压模式；
将VSC-HVDC电网区域中其余直流变换器设置为功率模式，将LCC-HVDC电网区域中其余直流变换器设置为电流模式。
优选的，所述启动电网区域间的直流变压器后，还包括：
将所述直流变压器设置为功率模式。
优选的，所述基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器，还包括：
在电流源型换流站-高压柔性直流输电网中，当电网需改变能量传输方向时，基于电压极性可反转的直流变换器进行潮流反转。
优选的，所述基于电压极性可反转的直流变换器进行潮流反转，包括：
在潮流反转前，将所述电压极性可反转的直流变换器设置为功率模式，并将所述电压极性可反转直流变换器的功率降到0，调节需要反转的电流源型换流站的直流侧电压为反极性电压；
待反转电压和潮流稳定，重新设置所述电压极性可反转直流变换器的反极性启动恢复功率。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种混合高压柔性直流电网的启动系统，包括：
设定模块，用于基于区域外部直流母线设定电网区域；
启动点模块，用于基于所述电网区域的类型确定启动点，并基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器；
启动模块，用于启动电网区域间的直流变压器。
优选的，所述启动点模块，包括：
类型单元，用于基于电网区域内换流站的功率器件和应用场合确定所述电网区域的类型；
启动点单元，用于基于所述电网区域的类型确定启动点，并设置所述启动点的控制模式。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供的技术方案，基于区域外部直流母线设定电网区域；基于所述电网区域的类型确定启动点，并基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器；启动电网区域间的直流变压器，实现混合高压柔性直流电网的启动制定出合理的混合电网启动时序，使直流电网安全稳定的启动，避免在混合直流电网在启动过程中出现过压、过流现象。
本发明提供的技术方案，综合考虑混合直流电网的拓扑结构、每一源端和受端的组成，每个换流站、变换器的启动限制条件以及DC控制器的控制方法，合理分析出系统中的各个换流站的控制模式，制定出合理的混合电网启动时序，使直流电网安全稳定的启动。
本发明提供的技术方案，加入对混合直流输电网络中电压极性可反转的DC 变换器电压极性的控制方法，实现LCC-HVDC系统内潮流的反转，为未来混合直流电网启动运行控制提供一种新的思路。
附图说明
图1为本发明一种混合高压柔性直流电网的启动方法流程图；
图2为本发明实施例中混合直流电网模型示意图；
图3为本发明实施例中混合直流电网边界DC变换器示意图；
图4为本发明实施例中区域内部拓扑结构模型示意图；
图5为本发明实施例中VSC变换器启动点启动过程示意图；
图6为本发明实施例中一般VSC变换器启动点启动过程示意图；
图7为本发明实施例中LCC变换器启动点启动过程示意图；
图8为本发明实施例中LCC-HVDC系统潮流反转示意图；
图9为本发明实施例中一种LCC-HVDC与VSC-HVDC经过直流变压器互联的混合直流电网示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
实施例1
同交流输电技术相比，高压直流输电技术具有输送容量大、输电距离远且损耗小等优点，另外由于新能源发电具有随机性和间歇性等问题，传统交流电力系统在大规模新能源接入和输送方面面临许多技术挑战。而直流在远距离输电、新能源接入、海底电缆输电等方面具有突出优势。以中国为例，高压直流电网得到了大规模应用，目前已建设高压直流输电线路20余条。随着新能源发电的快速发展，融合LCC-HVDC和VSC-HVDC优点的混合直流电网也得到了快速发展。但是现有的点对点直流系统启动方法已经无法适应混合直流电网多支路、多变换器、多源端、多受点的网络特点；加上电压极性可反转DC变换器的加入和LCC-HVDC系统潮流的反转，不能对电压极性可反转DC变换器进行有效的控制，大大降低了直流的输电系统的操作灵活性和系统可靠性，越来越多的控制要求和控制技术迫切需要发展，因此本实施例提供了一种混合高压柔性直流电网的启动方法。
如图1所示，一种混合高压柔性直流电网的启动方法，包括：
S1、基于区域外部直流母线设定电网区域；
S2、基于所述电网区域的类型确定启动点，并基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器；
S3、启动电网区域间的直流变压器。
如图2所示，该混合直流电网可分为多个区域，每个区域由LCC-HVDC电网或者VSC-HVDC电网组成，每个区域出口仅有一条区域外部直流母线，区域之间通过DC直流变压器连接两条区域外部直流母线来实现2个区域的互联。每条区域外部直流母线可同时连接多个DC直流变压器，n个区域共同组成了该混合直流电网。
针对上述的一种LCC-HVDC与VSC-HVDC经直流变压器互联的混合直流电网，提出了一种通用的启动方法。
S1、基于区域外部直流母线设定电网区域，包括：
判断出该混合直流电网一共分几块区域，其中每一块区域是属于LCC-HVDC 电网还是LCC-HVDC电网。由于系统是采用DC直流变压器来连接LCC-HVDC与 VSC-HVDC的混合直流电网，故在电网中很容易找到DC直流变压器。首先根据DC 直流变压器的位置，区分出该混合电网可分为几个电网区域。
在电网中每个DC直流变压器具有2个端口，一端口连接一个区域的外部直流母线，另一端口连接另外一个区域的外部直流母线。通过寻找DC直流变压器继而找到区域外部直流母线，通过区域外部直流母线的数量来确定该混合直流电网能够区分多少个区域，如有多个DC直流变压器连接到同一个区域外部直流母线，算同一个区域。
确定完混合直流系统分几个区域之后，紧接着根据LCC-HVDC电网与 VSC-HVDC电网的特点区分每一个区域属于哪一种直流电网。
首先从换流站考虑：由于LCC-HVDC电网与VSC-HVDC电网中的换流站设备有较大的差异，LCC-HVDC是基于电网换相，是电流源型的直流输电技术，其换流站设备通常采用不可关断的晶闸管作为功率器件，而且其设备和占地面积都比较大。而VSC-HVDC是基于脉冲调试(PWM)电压源型的直流输电技术，其换流站通常采用可关断的绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor， IGBT)为功率器件的。因而从系统拓扑中查看换流站采用何种功率器件，则可大致判断出该区域属于何种电网。
其次考虑电网的应用场合：LCC-HVDC与VSC-HVDC电网两者的应用场合也不一样，VSC-HVDC常用于新能源发电、陆上与海上风电接入、多端直流构建等领域，而LCC-HVDC系统通常用于陆上大容量远距离输电使用。
通过这两个判断依据可以判断出每个区域属于何种电网，至此前期准备工作完成。
S2、基于所述电网区域的类型确定启动点，并基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器，包括：
一种LCC-HVDC与VSC-HVDC经直流变压器互联的混合直流电网启动方法的最终是为了实现区域之间功率潮流的分配，因此默认区域之间的DC直流变压器采用控制功率的控制模式。如图3所示，各区域之间采用电压作为接口，在各个区域内寻找与区域外部直流母线相连的DC变换器，如只有一个DC变换器与之相连，则称该DC变换器为区域边界DC变换器，如有多个则从中挑选一个作为区域边界 DC变换器，设置区域边界DC变换器采用控制电压模式，其他连接在区域外部直流母线上的DC变换器只能设置成“控制区域外部直流母线电压”外的其它模式。
选择完了区域边界DC变换器之后在区域内部选择启动点，区域内的启动点作为该区域的功率平衡点，平衡该区域内的功率。
每个区域内的启动点选择也有依据。首先分析每个区域内有多少源端和受端，其中光伏发电场和风力发电场属于源端，交流电网既属于源端又属于受端。由于光伏和风力发电的出力特性受太阳光照、风力、气温、气压等环境因素影响较大，具有间歇性和随机性。如若作为换流站启动点源端来控制直流侧母线电压，会受自然环境影响交流侧扰动，而造成换流站直流侧电压控制不稳，继而引发后端DC变换器的连锁反应，严重的话会造成整个电网过流、过压故障，导致系统瘫痪。而且光伏发电场和风力发电场只能输送功率，不能接受功率，这与电网启动点平衡整个系统功率的要求矛盾，因此光伏发电场和风力发电场都不适合作为一个电网的启动点。
相比于光伏发电场和风力发电场，强大的交流电网具有输出稳定，既能输出功率，又能输入功率的优点，可以做一个区域电网的启动点。
有了启动点的选择依据之后，需要进一步考虑每一个区域内部的拓扑结构，考虑拓扑中每一个装置的控制模式，从图4可以看出风力发电场经过汇集最终输送到VSC1变换器，光伏发电场经过汇集最终输送到VSC2变换器，交流电网连接到VSC3变换器。由于该区域内只且仅有VSC3连接交流电网，则选择VSC3作为启动点来说明启动过程。
如图5首先寻找启动点的启动条件，即需要给VSC3电压源型换流站交流侧提供电压。如交流电网与VSC3交流侧启动电压不匹配，还需要配置交流升压或降压变压器来实现交流电网与VSC3交流启动电压匹配，之后合上交流侧开关启动VSC3换流站，此时设置VSC3换流站工作在控制直流侧电压模式。待VSC3 直流侧母线电压建立完成后，调节VSC3换流站输出电压至DC变换器1-1启动电压条件，合上DC变换器1-1的左侧开关，启动DC变换器1-1控制右端电压，之后启动DC变换器1-2控制右端电压，依次类推一直到边界DC变换器出口。
如图6考虑更一般的情况，如果区域内的直流网络比较庞大，而且每一路的 VSC电压源型换流站都由多个连接不同源端和受端的电压源型换流站组成，并且从启动点去区域边界DC变换器路径中仍有多个VSC电压源型换流站连接其上。此时仍按照先前的规则确定启动点，启动建立VSC3直流侧电压。如果直流侧直流母线上还连接有其他的VSC设备，此时其他的设备只能控制在控功率模式而不能设置在控电压模，即同一条母线只能有一个VSC控制其电压。如图5直流母线左侧VSC3旁仍有VSC3-1和VSC3-2，此时VSC3-1和VSC3-2这两个VSC只能设置在控功率模式，且连接风力发电场和光伏发电场的VSC只能功率设置成从风力发电场或光伏发电场馈出能量。待VSC3直流侧母线电压建立完成后，调节到VSC3 变换器至DC变换器1-1启动电压条件，启动DC变换器1-1控制右端电压，在向边界DC变换器一级一级电压推进过程中如遇到支路和岔路，则支路和岔路上的 VSC全部设置为功率模式。
至此区域1内系统电压建立完成，边界DC变换器达到连接区域互联电压条件，其他VSC-HVDC区域按照以上方法完成区域内部电压的建立。
在LCC-HVDC电网中启动点启动与VSC-HVDC电网中启动点的启动情况基本相同，即选择一个交流电网作为启动点，然后启动LCC1控制直流侧电压，如图7，如在LCC1左侧的直流母线上连接有多个LCC则其他LCC都必须设置成电流模式, 需要注意由于LCC电流具有单向性，设置电流大小时注意功率的平衡。DC变换器3-1至DC变换器3-n依次设置控制左侧电压模式，在依次推进过程中如果遇到支路则支路LCC全部设置成电流模式。
按照此方法设置LCC-HVDC区域内部电压建立完成，边界DC变换器达到连接区域互联电压条件。
S3、启动电网区域间的直流变压器，包括：
通过区域之间的DC直流变压器将不同区域不同电压等级的直流电网连接起来。
设置DC直流变压器为功率模式根据，在不同的区域之间调节和调度功率分配。
另外，直流输电潮流反转控制利用直流输电系统的快速可控性，将直流功率传输方向在运行中自动反转的一种控制功能，属极控制层次(见直流输电控制系统分层结构)。由于换流器导电的单向性，直流电流不能反向，只能靠改变直流电压的极性以实现直流功率的反向输送。潮流反转后，原来的整流器变成了逆变器，原来的逆变器变成了整流器，因此要求两换流站的控制保护系统能满足整流和逆变两种运行方式的需要，从而增加了控制保护系统设计的复杂程度。
因此，LCC-HVDC电网具有潮流反转的功能，如图8，本实施例以LCC3与LCC4 之间潮流的反转为例，为实现LCC3与LCC4之间潮流的反转，需要在系统中加入电压极性可反转DC变换器，该电压极性可反转DC变换器一端连接LCC3与LCC4，另一端连到LCC-HVDC电网中DC变换器3-1到DC变换器3中的任意一条恒定直流电压的直流母线。LCC4一端连接交流电网另一端连接到电压极性可反转DC变换器直流母线，LCC3一端连接交流电网另一端与LCC4同时连接到电压极性可反转DC变换器的直流母线上。LCC4控制直流侧电压，LCC3控制电流，潮流方向由 LCC4流向LCC3，电压极性可反转DC变换器设置为功率模式，调节功率分配。
在系统潮流反转前，首先将电压极性可反转DC变换器的功率降到0，然后调节LCC4电压为负电压，此时LCC3与LCC4之间的潮流方向发生改变，潮流由 LCC3流向LCC4。待电压和潮流稳定之后，设置电压极性可反转DC变换器反极性启动。重新恢复功率。至此潮流反转完毕，潮流在反转过程中对系统无影响，其他支路正常运行。
本实施例中提供的启动方法综合考虑混合直流电网的拓扑结构、源端和受端的组成、换流站、变换器的启动限制条件确定启动点，并且合理分析出系统中的各个换流站的控制模式，制定出合理的混合直流电网启动时序，实现整个混合直流电网的平稳启动和运行；同时加入对混合直流输电网络中电压极性可反转的 DC变换器电压极性的控制方法，实现LCC-HVDC系统内潮流的反转。
实施例2
如图9所示，为了具体说明，提供一种LCC-HVDC与VSC-HVDC经过直流变压器互联的混合直流电网实例。根据如上办法，拓扑图中只有一个DC直流变压器，有2条外部直流母线，故将该混合直流系统分为2个区域，又根据2个区域内换流站的功率器件类型可知道区域1为VSC-HCDC电网，区域2为LCC-HVDC系统。
其中区域1内有2台VSC电压源型换流站，VSC1连接交流电网1，VSC2连接交流电网2，其中VSC1和VSC2的交流侧额定电压为AC690V，直流侧为三端直流额定电压为DC±800V，VSC1与VSC2直流侧互联到同一条直流之后连接到区域 1外部直流母线出口。
区域2内部有2台LCC电流源型换流站，LCC1连接交流电网3，LCC2连接交流电网4，其中LCC1和LCC2的交流侧额定电压为AC690V，直流侧为三端直流额定电压为DC±900V，在区域1内部与区域1外部直流母线相连的变换器只有 VSC1和VSC2，则从其中选出VSC1作为边界DC变换器。区域2中同样选择LCC1 作为边界DC变换器。
由于区域1和区域2中源端都为交流电网，且VSC1和LCC1需要作为边界 DC变换器控制系统电压。故选择VSC1和LCC1作为系统的启动点。由于区域1 和区域2从启动点到区域边界直流母线之间有一个支路，故在区域1中VSC2支路只能设置为功率模式，区域2中LCC2支路只能设置成电流模式。
至此区域1和区域2的内部电压建立完成，此时区域1直流母线电压为± 800V，区域2直流母线电压为±900V。通过DC直流变压器连接区域1直流母线与区域2直流母线，DC直流变压器设置成控功率模式。
最终整个混合直流电网启动完毕。可以通过调节DC直流变压器来实现区域 1和区域2之间的潮流分配。
整个电网启动完成后，为了实现LCC-HVDC中LCC1与LCC2潮流的反转，首先需要将DC直流变压器功率降到0，之后调节LCC1直流侧电压为反极性电压，此时LCC1与LCC2之间的潮流方向发生改变，潮流方向由LCC1流向LCC2变成 LCC2流向LCC1。待反转电压和潮流稳定，重新设置DC直流变压器反极性启动，恢复到潮流反转之前的状态。
实施例3
基于同一发明构思，本发明还提供了一种混合高压柔性直流电网的启动系统，包括：
设定模块，用于基于区域外部直流母线设定电网区域；
启动点模块，用于基于所述电网区域的类型确定启动点，并基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器；
启动模块，用于启动电网区域间的直流变压器。
实施例中，所述启动点模块，包括：
类型单元，用于基于电网区域内换流站的功率器件和应用场合确定所述电网区域的类型；
启动点单元，用于基于所述电网区域的类型确定启动点，并设置所述启动点的控制模式。
实施例中，所述启动点模块，还包括：
第一启动单元，用于为所述启动点的交流侧提供电压，闭合交流侧开关启动所述启动点，且设置所述启动点在控制直流侧电压模式；
第二启动单元，用于闭合所述启动点输出电压连接的直流变换器的交流侧开关启动所述直流变换器，且设置所述直流变换器在控制直流侧电压模式，依次启动所述电网区域内的直流变换器；
第三启动单元，用于闭合区域边界直流变换器的交流侧开关启动所述区域边界直流变换器；
其中，所述区域边界直流变换器为区域外部直流母线相连的直流变换器；
所述电网区域内直流变换器包括：所述启动点到所述区域边界直流变换器之间的直流变换器。
实施例中，所述启动点模块，还包括：
潮流反转单元，用于在电流源型换流站-高压柔性直流输电网中，当电网需改变能量传输方向时，基于电压极性可反转的直流变换器进行潮流反转。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (13)
1.一种混合高压柔性直流电网的启动方法，其特征在于，包括：
基于区域外部直流母线设定电网区域；
基于所述电网区域的类型确定启动点，并基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器；
启动电网区域间的直流变压器；
所述基于所述电网区域的类型确定启动点，并基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器，包括：
基于电网区域内换流站的功率器件和应用场合确定所述电网区域的类型；
基于所述电网区域的类型确定启动点，并设置所述启动点的控制模式；
所述基于电网区域内换流站的功率器件和应用场合确定所述电网区域的类型，包括：
当所述功率器件为晶闸管且所述应用场合为新能源发电、陆上与海上风电接入和多端直流时，则所述电网区域的类型为电压源型换流站-高压柔性直流输电网VSC-HVDC；
当所述功率器件为绝缘栅双极型晶体管且所述应用场合为陆上输电时，则所述电网区域的类型为电流源型换流站-高压柔性直流输电网LCC-HVDC；
所述基于所述电网区域的类型确定启动点，并设置所述启动点的控制模式，包括：
当电网区域类型为VSC-HVDC时，将所述电网区域内连接交流电网的电压源型换流站作为启动点；
当电网区域类型为LCC-HVDC时，将所述电网区域内连接交流电网的电流源型换流站作为启动点；
设置所述启动点为电压模式，并将VSC-HVDC电网区域中所述启动点外的其余电压源型换流站均设置为功率模式，LCC-HVDC电网区域中所述启动点外的其余电流源型换流站均设置为电流模式。
2.如权利要求1所述的启动方法，其特征在于，所述当电网区域类型为VSC-HVDC时，将所述电网区域内连接交流电网的电压源型换流站作为启动点，包括：
当所述电网区域内连接交流电网的电压源型换流站为一个时，则将所述电压源型换流站设定为启动点；
当所述电网区域内连接交流电网的电压源型换流站有多个时，选任一个电压源型换流站作为启动点。
3.如权利要求1所述的启动方法，其特征在于，所述当电网区域类型为LCC-HVDC时，将所述电网区域内连接交流电网的电流源型换流站作为启动点包括：
当所述电网区域内连接交流电网的电流源型换流站为一个时，将所述电流源型换流站设定为启动点；
当所述电网区域内连接交流电网的电流源型换流站有多个时，选任一个电流源型换流站作为启动点。
4.如权利要求1所述的启动方法，其特征在于，所述基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器，包括：
为所述启动点的交流侧提供电压，闭合交流侧开关启动所述启动点，且设置所述启动点在控制直流侧电压模式；
闭合所述启动点输出电压连接的直流变换器的交流侧开关启动所述直流变换器，且设置所述直流变换器在控制直流侧电压模式，依次启动所述电网区域内的直流变换器；
闭合区域边界直流变换器的交流侧开关启动所述区域边界直流变换器；
其中，所述区域边界直流变换器为区域外部直流母线相连的直流变换器；
所述电网区域内直流变换器包括：所述启动点到所述区域边界直流变换器之间的直流变换器。
5.如权利要求4所述的启动方法，其特征在于，所述区域边界直流变换器，还包括：
当电网区域内的区域外部直流母线直接与电压源型换流站或电流源型换流站相连时，所述启动点与区域边界直流变换器为同一个电压源型换流站或电流源型换流站。
6.如权利要求4所述的启动方法，其特征在于，所述区域外部直流母线相连的直流变换器，包括：
当与所述区域外部直流母线相连的直流变换器只有一个时，则所述直流变换器为区域边界直流变换器；
当与所述区域外部直流母线相连的直流变换器至少两个时，则任选其中一个直流变换器作为区域边界直流变换器。
7.如权利要求4所述的启动方法，其特征在于，所述为所述启动点的交流侧提供电压，包括：
当交流电网与启动点交流侧的启动电压不匹配时，配置交流升压或降压变压器。
8.如权利要求4所述的启动方法，其特征在于，所述基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器，还包括：
将所述区域边界直流变换器设置为电压模式；
将VSC-HVDC电网区域中其余直流变换器设置为功率模式，将LCC-HVDC电网区域中其余直流变换器设置为电流模式。
9.如权利要求1所述的启动方法，其特征在于，所述启动电网区域间的直流变压器后，还包括：
将所述直流变压器设置为功率模式。
10.如权利要求1所述的启动方法，其特征在于，所述基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器，还包括：
在电流源型换流站-高压柔性直流输电网中，当电网需改变能量传输方向时，基于电压极性可反转的直流变换器进行潮流反转。
11.如权利要求10所述的启动方法，其特征在于，所述基于电压极性可反转的直流变换器进行潮流反转，包括：
在潮流反转前，将所述电压极性可反转的直流变换器设置为功率模式，并将所述电压极性可反转直流变换器的功率降到0，调节需要反转的电流源型换流站的直流侧电压为反极性电压；
待反转电压和潮流稳定，重新设置所述电压极性可反转直流变换器的反极性启动恢复功率。
12.一种采用如权利要求1-11任一项所述的混合高压柔性直流电网的启动方法的混合高压柔性直流电网的启动系统，其特征在于，包括：
设定模块，用于基于区域外部直流母线设定电网区域；
启动点模块，用于基于所述电网区域的类型确定启动点，并基于所述启动点启动所述电网区域内的直流变换器；
启动模块，用于启动电网区域间的直流变压器。
13.如权利要求12所述的启动系统，其特征在于，所述启动点模块，包括：
类型单元，用于基于电网区域内换流站的功率器件和应用场合确定所述电网区域的类型；
启动点单元，用于基于所述电网区域的类型确定启动点，并设置所述启动点的控制模式。
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