CN112054547B - 受端多落点混合直流输电系统启动方法、装置及存储介质 - Google Patents

受端多落点混合直流输电系统启动方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及受端多落点混合直流输电系统启动方法、装置及存储介质，在受端LCC、送端换流器、定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC均控制解锁后，检测受端LCC的直流极线电流；当受端LCC的直流极线电流小于设定的直流电流门槛值时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值跟随直流极线电流实际值；当受端LCC的直流极线电流大于或者等于直流电流门槛值时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为系统受端总直流电流指令值与正常启动的VSC个数的比值。该启动方法能够避免定直流电压控制的VSC有功功率反送及功率剧烈变化，确保各VSC有功功率均衡分配，避免造成并联VSC直流电压出现较大波动。

Description

受端多落点混合直流输电系统启动方法、装置及存储介质
技术领域
本发明属于直流输电领域，具体涉及受端多落点混合直流输电系统启动方法、装置及存储介质。
背景技术
传统直流输电(LCC-HVDC)技术的受端换相失败问题使其在交流系统多直流馈入场合的应用受到制约；柔性直流输电(VSC-HVDC)由于容量和电压等级较低、直流线路故障的穿越依赖于额外设备或阀组拓扑的改进，也使其在特高压直流输电领域缺乏成熟的应用方案。为此，将传统直流输电阀组LCC与柔性直流输电阀组VSC灵活组合，同时发挥LCC-HVDC成本低、损耗小、容量大以及VSC-HVDC无换相失败、控制灵活等技术优势的混合直流输电技术逐渐成为当前直流输电领域的研究热点，也将是完善未来电网的重要途径。
名称为《基于VSC与LCC混合的多点传输直流输电系统拓扑结构研究与特性分析》的论文公开了一种基于VSC与LCC混合的多点传输直流输电系统拓扑结构，即受端多落点混合直流输电系统，包括送端(即整流站)和受端(即逆变站)，受端包括LCC部分和VSC部分，其中，LCC部分和VSC部分耦合设置(即级联设置)，VSC部分包括至少两个并联设置的VSC。而送端由多个LCC构成，当然，送端还可以是其他的换流器拓扑结构。
采用LCC和多个VSC混合级联的受端多落点级联混合直流输电系统，其中多个VSC并联，能有效应对现有VSC容量无法比拟LCC容量的问题，同时可在直流线路故障下利用LCC自然阻断故障电流的特征避免VSC过电流，除此之外，LCC与多VSC混合级联，形成多个功率落点，利于直流功率的分散消纳，降低对受端电网的冲击，为特高压直流系统提供了一种更为经济、灵活、快捷的输电方式。而且，多个VSC直接并联，保证各直流电流均衡，能够最大限度地发挥并联VSC的优势，使各VSC在各种扰动情况下共同分担电压/电流应力，保障VSC安全，增强系统运行可靠性。同时，VSC与LCC直流侧直接耦合，将各VSC功率控制与常规LCC直流电流控制相融合，是实现受端多落点级联混合直流输电系统功率协调控制的有效手段。
现有的基于VSC与LCC混合的多点传输直流输电系统拓扑结构的启动过程为：在启动过程中，受端定有功功率控制VSC的直流电流指令始终跟随送端直流电流指令值。上述启动过程存在以下问题：在受端LCC、送端LCC、定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC均成功解锁后，极线电压小于VSC电压，受端LCC承受反向电压，直流极线电流短时间内始终为零，无法跟随指令变化，此时将不可避免地出现定直流电压控制的VSC反向对定有功功率控制的VSC输送功率的异常现象，无法确保各VSC有功功率均衡分配；然后，送端LCC需要在直流电流指令的作用下，逐渐减小触发角，增大直流电压，当受端LCC电压由负转正且送端直流电压大于受端直流电压后，直流极线电流突然迅速增大，并在送端LCC直流电流控制的作用下跟随上直流电流指令，那么，定直流电压控制的VSC的有功功率将迅速由正向负回调，产生较为剧烈波动，使并联VSC的直流电压出现较大波动。
发明内容
本发明的目的是提供受端多落点混合直流输电系统启动方法、装置及存储介质，用以解决现有的基于VSC与LCC混合的多点传输直流输电系统拓扑结构的启动过程会使并联VSC的直流电压出现较大波动的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括一种受端多落点混合直流输电系统启动方法，包括以下步骤：
(1)在受端LCC、送端换流器、定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC均控制解锁后，检测受端LCC的直流极线电流；
(2)当受端LCC的直流极线电流小于设定的直流电流门槛值时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为检测到的直流极线电流实际值与正常启动的VSC个数的比值；当受端LCC的直流极线电流大于或者等于所述设定的直流电流门槛值时，所述定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为系统受端总直流电流指令值与正常启动的VSC个数的比值；其中，所述直流电流门槛值大于系统额定最小直流电流。
在受端LCC的直流极线电流较小时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值与检测到的直流极线电流实际值相关，即跟随检测到的直流极线电流实际值，随着直流极线电流实际值的增大而增大，当受端LCC的直流极线电流较大时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值就与系统受端总直流电流指令值相关。这种启动方式并非在启动过程中定有功功率控制VSC的直流电流指令始终跟随系统受端总直流电流指令值，即送端直流电流指令值，而是在受端LCC的直流极线电流较大时才跟随系统受端总直流电流指令值，在受端LCC的直流极线电流较小时跟随直流极线电流实际值，能够避免始终跟随系统受端总直流电流指令值出现的定直流电压控制的VSC反向对定有功功率控制的VSC输送功率的异常现象以及在后续直流极线电流突然迅速变大时其功率迅速回调带来的剧烈波动，避免造成并联VSC直流电压出现较大波动。该启动方法简单有效，便于工程实现，能够避免定直流电压控制的VSC有功功率反送及功率剧烈变化，确保各VSC有功功率均衡分配和平稳变化，使系统启动过程更平稳。另外，该启动方法的适应性和拓展性强，控制策略复杂度并不受并联VSC个数的影响。
进一步地，为了保证定功率控制的VSC直流电流指令切换平稳且及时，所述直流电流门槛值Iset的取值范围为(0.1Irated，0.3Irated]，所述系统额定最小直流电流为0.1Irated，Irated为系统额定直流电流。
进一步地，为了提高启动可靠性，所述受端LCC、送端换流器、定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC的控制解锁先后顺序为：定直流电压控制的VSC、定有功功率控制的VSC、受端LCC和送端换流器，送端换流器采用定直流电流控制模式。
进一步地，为了提高启动可靠性，定直流电压控制的VSC控制解锁后，当定直流电压控制的VSC的直流电压提升至定直流电压控制的VSC的直流电压参考值时，定有功功率控制的VSC控制解锁；受端LCC采用定直流电压控制模式。
进一步地，为了提高启动可靠性，所述定直流电压控制的VSC的直流电压参考值和受端LCC的直流电压参考值均为系统受端直流电压参考值的一半。
本发明还提供一种受端多落点混合直流输电系统启动装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现的受端多落点混合直流输电系统启动方法包括以下步骤：
(1)在受端LCC、送端换流器、定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC均控制解锁后，检测受端LCC的直流极线电流；
(2)当受端LCC的直流极线电流小于设定的直流电流门槛值时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为检测到的直流极线电流实际值与正常启动的VSC个数的比值；当受端LCC的直流极线电流大于或者等于所述设定的直流电流门槛值时，所述定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为系统受端总直流电流指令值与正常启动的VSC个数的比值；其中，所述直流电流门槛值大于系统额定最小直流电流。
在受端LCC的直流极线电流较小时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值与检测到的直流极线电流实际值相关，即跟随检测到的直流极线电流实际值，随着直流极线电流实际值的增大而增大，当受端LCC的直流极线电流较大时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值就与系统受端总直流电流指令值相关。这种启动方式并非在启动过程中定有功功率控制VSC的直流电流指令始终跟随系统受端总直流电流指令值，即送端直流电流指令值，而是在受端LCC的直流极线电流较大时才跟随系统受端总直流电流指令值，在受端LCC的直流极线电流较小时跟随直流极线电流实际值，能够避免始终跟随系统受端总直流电流指令值出现的定直流电压控制的VSC反向对定有功功率控制的VSC输送功率的异常现象以及在后续直流极线电流突然迅速变大时其功率迅速回调带来的剧烈波动，避免造成并联VSC直流电压出现较大波动。该启动装置简单有效，便于工程实现，能够避免定直流电压控制的VSC有功功率反送及功率剧烈变化，确保各VSC有功功率均衡分配和平稳变化，使系统启动过程更平稳。另外，该启动装置的适应性和拓展性强，控制策略复杂度并不受并联VSC个数的影响。
进一步地，为了保证定功率控制的VSC直流电流指令切换平稳且及时，所述直流电流门槛值Iset的取值范围为(0.1Irated，0.3Irated]，所述系统额定最小直流电流为0.1Irated，Irated为系统额定直流电流。
进一步地，为了提高启动可靠性，所述受端LCC、送端换流器、定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC的控制解锁先后顺序为：定直流电压控制的VSC、定有功功率控制的VSC、受端LCC和送端换流器，送端换流器采用定直流电流控制模式。
进一步地，为了提高启动可靠性，定直流电压控制的VSC控制解锁后，当定直流电压控制的VSC的直流电压提升至定直流电压控制的VSC的直流电压参考值时，定有功功率控制的VSC控制解锁；受端LCC采用定直流电压控制模式。
进一步地，为了提高启动可靠性，所述定直流电压控制的VSC的直流电压参考值和受端LCC的直流电压参考值均为系统受端直流电压参考值的一半。
本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有受端多落点混合直流输电系统启动方法的程序，所述受端多落点混合直流输电系统启动方法的程序被至少一个处理器执行时实现的受端多落点混合直流输电系统启动方法包括以下步骤：
(1)在受端LCC、送端换流器、定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC均控制解锁后，检测受端LCC的直流极线电流；
(2)当受端LCC的直流极线电流小于设定的直流电流门槛值时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为检测到的直流极线电流实际值与正常启动的VSC个数的比值；当受端LCC的直流极线电流大于或者等于所述设定的直流电流门槛值时，所述定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为系统受端总直流电流指令值与正常启动的VSC个数的比值；其中，所述直流电流门槛值大于系统额定最小直流电流。
在受端LCC的直流极线电流较小时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值与检测到的直流极线电流实际值相关，即跟随检测到的直流极线电流实际值，随着直流极线电流实际值的增大而增大，当受端LCC的直流极线电流较大时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值就与系统受端总直流电流指令值相关。这种启动方式并非在启动过程中定有功功率控制VSC的直流电流指令始终跟随系统受端总直流电流指令值，即送端直流电流指令值，而是在受端LCC的直流极线电流较大时才跟随系统受端总直流电流指令值，在受端LCC的直流极线电流较小时跟随直流极线电流实际值，能够避免始终跟随系统受端总直流电流指令值出现的定直流电压控制的VSC反向对定有功功率控制的VSC输送功率的异常现象以及在后续直流极线电流突然迅速变大时其功率迅速回调带来的剧烈波动，避免造成并联VSC直流电压出现较大波动。该计算机存储介质简单有效，便于工程实现，能够避免定直流电压控制的VSC有功功率反送及功率剧烈变化，确保各VSC有功功率均衡分配和平稳变化，使系统启动过程更平稳。另外，该计算机存储介质的适应性和拓展性强，控制策略复杂度并不受并联VSC个数的影响。
进一步地，为了保证定功率控制的VSC直流电流指令切换平稳且及时，所述直流电流门槛值Iset的取值范围为(0.1Irated，0.3Irated]，所述系统额定最小直流电流为0.1Irated，Irated为系统额定直流电流。
进一步地，为了提高启动可靠性，所述受端LCC、送端换流器、定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC的控制解锁先后顺序为：定直流电压控制的VSC、定有功功率控制的VSC、受端LCC和送端换流器，送端换流器采用定直流电流控制模式。
进一步地，为了提高启动可靠性，定直流电压控制的VSC控制解锁后，当定直流电压控制的VSC的直流电压提升至定直流电压控制的VSC的直流电压参考值时，定有功功率控制的VSC控制解锁；受端LCC采用定直流电压控制模式。
进一步地，为了提高启动可靠性，所述定直流电压控制的VSC的直流电压参考值和受端LCC的直流电压参考值均为系统受端直流电压参考值的一半。
附图说明
图1是本发明提供的受端多落点混合直流输电系统的拓扑结构图；
图2是本发明提供的受端多落点混合直流输电系统的受端中的高端阀组和低端阀组的划分示意图；
图3是大容量MMC对称双极拓扑结构示意图；
图4是桥臂电抗器布置于桥臂交流侧时单极MMC拓扑结构示意图；
图5是桥臂电抗器布置于桥臂直流侧时单极MMC拓扑结构示意图；
图6是本发明提供的受端多落点混合直流输电系统启动方法总体流程图；
图7-a是不采用本发明提供的受端多落点混合直流输电系统启动方法的EMTDC仿真波形图；
图7-b是采用本发明提供的受端多落点混合直流输电系统启动方法的EMTDC仿真波形图。
具体实施方式
受端多落点混合直流输电系统启动方法实施例：
本实施例提供的一种受端多落点混合直流输电系统启动方法的适用对象是受端多落点混合直流输电系统，包括送端(即整流站)和受端(即逆变站)，受端包括LCC部分和VSC部分，其中，LCC部分和VSC部分耦合设置(即级联设置，或者称为串联设置)，为匹配LCC阀组容量，VSC部分包括至少两个并联设置的VSC，本实施例中，VSC的个数为3个。每个VSC高端直流极线出口配置直流高速开关(HSS)，以配合VSC投入/退出。而送端由多个LCC构成，当然，送端还可以是其他的换流器拓扑结构。因此，本实施例提供的受端多落点混合直流输电系统为一种受端多落点级联混合直流输电系统。图1给出一种具体的受端多落点混合直流输电系统，系统为对称双极结构，送端采用常规LCC高低阀组拓扑。受端中，如图2所示，将+800kV～+400kV称为正极高端阀组，将-800kV～-400kV称为负极高端阀组，将+400kV～0称为正极低端阀组，将-400kV～0称为负极低端阀组，因此，受端中的LCC为高端阀组，VSC为低端阀组，即受端由高端LCC和低端VSC串联构成。各受端的VSC的直流电流之和与受端LCC的直流电流相等。
本实施例中，各VSC均采用MMC对称双极拓扑结构，如图3所示，该拓扑结构中正极和负极各采用一个独立的MMC，且正极MMC下桥臂直流母线和负极上桥臂直流母线相联接并接地形成直流侧参考电位。同时，为限制直流故障时故障电流的上升率，可在VSC阀组直流侧或交流侧增加限流电抗器。
正极和负极MMC可以分别采用独立的控制系统。相比于MMC的对称单极拓扑结构，对称双极拓扑的单极线路故障不影响另一极的正常运行，从而能够提高系统的供电可靠性。正极或负极采用的MMC拓扑结构如图4或图5所示，每个双极VSC一极的MMC由三个相单元和六个桥臂组成，每个相单元分为上、下两个桥臂，每个桥臂由若干个子模块级联组成，其子模块选择半桥式结构，桥臂电抗器可布置于桥臂交流侧(图4)或桥臂直流侧(图5)。桥臂电抗器布置于桥臂交流侧属于MMC的传统布置方法，桥臂电抗器布置于桥臂直流侧能够抑制某些特殊故障时(如各桥臂换流阀近交流侧故障)的电流上升率。
本实施例提供的一种受端多落点混合直流输电系统启动方法的总体技术方案如图6所示。该启动方法可由换流站极控系统执行。
当接收到换流站上层控制系统下发的启动命令后，执行以下步骤：
1)首先要打开各阀组直流侧旁路开关和旁路刀闸，闭合各阀组直流极线、中性线开关和隔离刀闸，完成各阀组直流侧联接。
2)在各阀组直流侧联接后，各VSC进行交流充电，待各VSC充电完成后，由换流站极控系统下发控制模式指令，按照预先设定的优先级顺序选择其中一个VSC作为定直流电压控制端，其余VSC作为定有功功率控制端，即有一个VSC采用定直流电压控制，该VSC就是定直流电压控制的VSC，其余VSC采用定有功功率控制，该VSC就是定有功功率控制的VSC。
各采用定有功功率控制的VSC的有功功率参考值为直流电压参考值与直流电流参考值的乘积，即：
Pref_VSCi＝Udc_ref·Idcref_VSCi
其中，Pref_VSCi为第i个VSC的有功功率参考值，Udc_ref为并联VSC的直流电压参考值，Idcref_VSCi为第i个VSC的直流电流参考值。
3)完成上述控制模式选择后就完成了启动的准备工作。接着，定直流电压控制的VSC先解锁，定直流电压控制的VSC的直流电压指令值可以直接阶跃提升至相应的参考值，也可以按照一定的斜率斜坡提升，为了系统稳定控制，这里直流电压指令值按照一定的斜率斜坡提升，相应地，其直流电压值朝定直流电压控制的VSC的直流电压参考值方向逐渐上升，设定该直流电压参考值取为系统受端直流电压参考值的一半。
4)当并联VSC的直流电压(也就是定直流电压控制的VSC的直流电压)提升至直流电压参考值后，进一步地，提升至直流电压参考值并稳定后，其余两个定有功功率控制的VSC控制解锁。这里，有功功率指令值的初始值设置为0。
5)当各VSC均解锁完成后，受端LCC解锁并采用定直流电压控制模式，其直流电压参考值与上述定直流电压控制的VSC的直流电压参考值相同，也取为系统受端直流电压参考值的一半，即保证正常运行时受端高、低端阀组直流电压均衡分配。
6)当受端LCC解锁后，送端LCC解锁并采用定直流电流控制模式，送端LCC的直流电流指令值可以直接阶跃提升至相应的参考值，也可以按照一定的斜率斜坡提升，为了系统稳定控制，这里直流电流指令值按照一定的斜率斜坡提升，相应地，送端LCC的直流电流(即受端LCC的直流极线电流)在换流站极控系统控制下朝直流电流参考值方向逐渐上升。
7)在送端LCC定直流电流控制模式解锁后，也就是受端LCC、送端LCC、定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC均解锁后，换流站极控系统实时监测受端LCC的直流极线电流，并设置直流电流门槛值Iset，当所监测直流极线电流小于Iset时，将定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为所监测到的直流极线电流实际值与正常启动的VSC个数的比值，即定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为Iact/Nvsc，当所监测直流极线电流大于或者等于Iset时，将定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为系统受端总直流电流指令值与正常启动的VSC个数的比值，即定有功功率控制的VSC的直流电流指令值切换为Iord/Nvsc。其中，Iact为换流站极控系统监测到的直流极线电流实际值，Nvsc为正常启动的VSC的个数，Iord为系统受端总直流电流指令值，直流电流门槛值Iset大于系统额定最小直流电流。
为保证定有功功率控制的VSC直流电流指令切换平稳且及时，直流电流门槛值Iset与系统额定最小直流电流的误差值小于误差设定值，即Iset稍大于系统额定最小直流电流，通常情况下，系统额定最小直流电流为0.1Irated，那么，本实施例中，直流电流门槛值Iset的取值范围为(0.1Irated，0.3Irated]。优化地，直流电流门槛值Iset可选择为：Iset＝0.2Irated。其中，Irated为系统额定直流电流。
另外，Iord在通信正常时，由送端通过通信传递，在通信故障时，由受端LCC通过电流跟随功能确定。
8)换流站极控系统判断直流极线电流达到参考值时，启动过程结束。
图7-a是不采用本发明提供的受端多落点混合直流输电系统启动方法的EMTDC仿真波形图，图7-b是采用本发明提供的受端多落点混合直流输电系统启动方法的EMTDC仿真波形图。其中，UdLR和UdLI分别为送端和受端LCC直流极线直流电压。
由图7-a和图7-b仿真波形可以看出，不采用本发明提供的受端多落点混合直流输电系统启动方法(即采用定有功功率的VSC的直流电流指令始终跟踪送端直流电流指令的方式)时，在系统直流电流指令提升初期、受端LCC导通前，出现了定直流电压控制VSC向定有功功率控制VSC不必要的功率反向输送；同时，在受端LCC导通后，又出现了定直流电压控制VSC功率的迅速反向回调，使并联VSC直流电压出现较大波动。而采用本发明提供的受端多落点混合直流输电系统启动方法后，整个启动过程中，定直流电压控制的VSC不会出现有功功率反向输送现象，并联VSC有功功率得到了有效均衡且直流电压波动很小，启动特性得到有效改善。
上述实施例中，在根据受端LCC的直流极线电流满足的条件确定定有功功率控制的VSC的直流电流指令值之前，给出了一种具体的解锁过程，即先控制解锁定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC，然后再控制解锁受端LCC和送端换流器。上述解锁过程只是一种优化的实施方式，能够提升启动的可靠性，但是，作为其他的实施方式，直流电压控制的VSC、定有功功率控制的VSC和受端LCC的控制解锁顺序并不唯一，可以根据实际需要进行控制。总之，本发明提供的受端多落点混合直流输电系统启动方法并不局限于前面换流器的具体解锁过程。
上述实施例中，受端多落点混合直流输电系统的具体拓扑结构为双极拓扑结构，在启动时采用双极控制方式，当然，针对其中某一个极还可以采用单极控制方式，原理与双极控制方式相同。
上述实施例中，涉及启动的准备工作，当然，该启动的准备工作可以不是本发明提供的受端多落点混合直流输电系统启动方法的一部分，在启动时，事先就做好了准备。
上述实施例中，定直流电压控制的VSC的直流电压参考值和受端LCC的直流电压参考值均为系统受端直流电压参考值的一半，当然，这由受端多落点混合直流输电系统的具体拓扑结构决定，不同的拓扑结构下，定直流电压控制的VSC的直流电压参考值和受端LCC的直流电压参考值可能不同。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于受端多落点混合直流输电系统启动方法，并不局限于受端多落点混合直流输电系统的具体拓扑结构。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
受端多落点混合直流输电系统启动装置实施例：
本实施例提供一种受端多落点混合直流输电系统启动装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器在执行该计算机程序时实现受端多落点混合直流输电系统启动方法实施例中的受端多落点混合直流输电系统启动方法，具体不再赘述。
计算机存储介质实施例：
本实施例提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有受端多落点混合直流输电系统启动方法的程序，该受端多落点混合直流输电系统启动方法的程序被至少一个处理器执行时实现受端多落点混合直流输电系统启动方法实施例中的受端多落点混合直流输电系统启动方法，具体不再赘述。
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。

Claims (7)

1.一种受端多落点混合直流输电系统启动方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在受端LCC、送端换流器、定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC均控制解锁后，检测受端LCC的直流极线电流；
(2)当受端LCC的直流极线电流小于设定的直流电流门槛值时，定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为检测到的直流极线电流实际值与正常启动的VSC个数的比值；当受端LCC的直流极线电流大于或者等于所述设定的直流电流门槛值时，所述定有功功率控制的VSC的直流电流指令值设定为系统受端总直流电流指令值与正常启动的VSC个数的比值；其中，所述直流电流门槛值大于系统额定最小直流电流。
2.根据权利要求1所述的受端多落点混合直流输电系统启动方法，其特征在于，所述直流电流门槛值Iset的取值范围为(0.1 Irated，0.3 Irated]，所述系统额定最小直流电流为0.1Irated，Irated为系统额定直流电流。
3.根据权利要求1或2所述的受端多落点混合直流输电系统启动方法，其特征在于，所述受端LCC、送端换流器、定直流电压控制的VSC和定有功功率控制的VSC的控制解锁先后顺序为：定直流电压控制的VSC、定有功功率控制的VSC、受端LCC和送端换流器，送端换流器采用定直流电流控制模式。
4.根据权利要求3所述的受端多落点混合直流输电系统启动方法，其特征在于，定直流电压控制的VSC控制解锁后，当定直流电压控制的VSC的直流电压提升至定直流电压控制的VSC的直流电压参考值时，定有功功率控制的VSC控制解锁；受端LCC采用定直流电压控制模式。
5.根据权利要求4所述的受端多落点混合直流输电系统启动方法，其特征在于，所述定直流电压控制的VSC的直流电压参考值和受端LCC的直流电压参考值均为系统受端直流电压参考值的一半。
6.一种受端多落点混合直流输电系统启动装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5任意一项所述的受端多落点混合直流输电系统启动方法。
7.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有受端多落点混合直流输电系统启动方法的程序，所述受端多落点混合直流输电系统启动方法的程序被至少一个处理器执行时实现权利要求1-5任意一项所述的受端多落点混合直流输电系统启动方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114123331B (zh) * 2021-11-26 2022-08-05 国网甘肃省电力公司经济技术研究院 一种光伏低电压穿越控制方法、系统、设备、介质及终端

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103311945A (zh) * 2013-05-30 2013-09-18 南京南瑞继保电气有限公司 一种高压直流输电系统的起动方法
CN104158194A (zh) * 2014-08-18 2014-11-19 国家电网公司 一种以直流逆变站为动态无功源的电压稳定控制方法
CN104821595A (zh) * 2015-04-30 2015-08-05 许继集团有限公司 一种多端柔性直流输电系统的直流电压混合控制策略
EP3026803A1 (en) * 2014-11-25 2016-06-01 Alstom Technology Ltd Start-up of HVDC converters
CN105633994A (zh) * 2015-12-28 2016-06-01 许继集团有限公司 Fmmc-lcc型混合直流输电系统启动方法
CN109274113A (zh) * 2018-09-06 2019-01-25 华北电力大学（保定） 一种混合多端直流输电系统非线性下垂控制方法
CN109586328A (zh) * 2018-11-20 2019-04-05 国网重庆市电力公司电力科学研究院 潮流可双向流动的经济型单端级联混合直流输电系统
CN109830935A (zh) * 2019-01-03 2019-05-31 许继电气股份有限公司 一种混合多端直流输电线路故障重启控制方法及装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103311945A (zh) * 2013-05-30 2013-09-18 南京南瑞继保电气有限公司 一种高压直流输电系统的起动方法
CN104158194A (zh) * 2014-08-18 2014-11-19 国家电网公司 一种以直流逆变站为动态无功源的电压稳定控制方法
EP3026803A1 (en) * 2014-11-25 2016-06-01 Alstom Technology Ltd Start-up of HVDC converters
CN104821595A (zh) * 2015-04-30 2015-08-05 许继集团有限公司 一种多端柔性直流输电系统的直流电压混合控制策略
CN105633994A (zh) * 2015-12-28 2016-06-01 许继集团有限公司 Fmmc-lcc型混合直流输电系统启动方法
CN109274113A (zh) * 2018-09-06 2019-01-25 华北电力大学（保定） 一种混合多端直流输电系统非线性下垂控制方法
CN109586328A (zh) * 2018-11-20 2019-04-05 国网重庆市电力公司电力科学研究院 潮流可双向流动的经济型单端级联混合直流输电系统
CN109830935A (zh) * 2019-01-03 2019-05-31 许继电气股份有限公司 一种混合多端直流输电线路故障重启控制方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Internal Model Startup Control for VSC-LCC Based Hybrid Pseudo Bipolar HVDC System;Yu Yu et al.;《2017 2nd International Conference on Power and Renewable Energy (ICPRE)》;20180621;第15-19页 *

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