CN113097957B - 一种电压源型直流融冰装置、柔性互联系统及控制方法 - Google Patents

一种电压源型直流融冰装置、柔性互联系统及控制方法 Download PDF

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CN113097957B CN202110571864.9A CN202110571864A CN113097957B CN 113097957 B CN113097957 B CN 113097957B CN 202110571864 A CN202110571864 A CN 202110571864A CN 113097957 B CN113097957 B CN 113097957B
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Abstract

本申请公开了一种电压源型直流融冰装置、柔性互联系统及控制方法,其中,电压源型直流融冰装置包括启动单元、模块化多电平换流器和测量控制单元,柔性互联系统包括两个电路结构完全相同的电压源型直流融冰装置。测量控制单元可以获取用户输入的相关参数的设定值,再对用户输入的相关参数的设定值与测量控制单元实时测量的相关参数的测量值进行处理,从而确定并发送控制信号,控制装置或系统中的模块化多电平换流器的运行状态,以使得相关参数的测量值达到用户输入的设定值,进而控制模块化多电平换流器输出直流融冰电流实现直流融冰或输出或吸收无功功率实现对交流电源的无功补偿,以及使两个交流电网之间通过柔性互联系统实现柔性互联。

Description

一种电压源型直流融冰装置、柔性互联系统及控制方法
技术领域
本发明涉及输电线路融冰技术领域,尤其是一种电压源型直流融冰装置、柔性互联系统及控制方法。
背景技术
电力系统遭受的各种自然灾害中,冰冻灾害是最严重的威胁之一,冰冻灾害会导致输电线路覆冰,严重影响其机械和电气性能,甚至出现倒塔断线引起供电中断,并且电网输电线路其所经地区复杂,气象条件多变,在冬季极易发生严重覆冰,给电力系统的稳定可靠运行造成了严重的威胁。2008年以来,南方大范围的冰冻灾害对湖南、贵州和江西等省份的电力系统造成了重创,无法及时融冰导致倒塔断线事故频发,给输电线路和电网结构造成了极大的破坏,直接影响到了用户的可靠供电。
当前随着经济技术的发展和人们生活水平的提高,电能已经成为人们生产生活中必不可少的二次能源,给人们的生活提供了无尽的便利,因此,当电网出现输电线路覆冰情况时,若无法及时清除覆冰,可能会导致供电中断,从而严重的影响人们的日常生活。
发明内容
针对以上问题,本申请提供一种电压源型直流融冰装置、柔性互联系统及控制方法,用于解决在电网输电线路出现覆冰情况时,无法及时清除覆冰,导致覆冰严重而出现倒塔断线的问题。此外,本发明还可以实现对交流电网的无功补偿和两个交流电网的柔性互联,从而提高供电可靠性。为实现上述目的,现提出的方案如下:
一种电压源型直流融冰装置,包括:
启动单元、模块化多电平换流器和测量控制单元;
其中,所述启动单元的一端与交流电源端连接,另一端与所述模块化多电平换流器的交流输入端连接,所述启动单元用于将所述模块化多电平换流器接入交流电源,所述模块化多电平换流器的直流输出端用于在所述电压源型直流融冰装置处于直流融冰模式时连接待融冰线路;
所述测量控制单元与所述模块化多电平换流器连接,用于获取所述模块化多电平换流器的直流输出端的电参数的测量值,并基于所述电参数的测量值和预先设定值确定控制信号,基于控制信号控制所述模块化多电平换流器的运行状态。
优选地,所述启动单元包括:交流断路器,充电电阻和旁路开关;
所述旁路开关和所述充电电阻并联,并联后的第一公共端通过所述交流断路器与交流电源端连接,第二公共端与所述模块化多电平换流器的交流输入端连接。
优选地,所述模块化多电平换流器包括:结构完全相同的三相,每相分为上下两个桥臂,每个桥臂由一个桥臂电抗器和一个柔性直流换流阀串联组成,每相上下桥臂电抗器同向串联连接;
所述模块化多电平换流器的每一相的上下桥臂的连接点均与启动单元相连;
所述模块化多电平换流器中各个桥臂上的柔性直流换流阀均与测量控制单元连接。
优选地,所述测量控制单元包括:控制保护子单元、阀级控制子单元和测量子单元;
所述控制保护子单元分别与阀级控制子单元、测量子单元连接;
所述阀级控制子单元与所述模块化多电平换流器连接,用于控制所述模块化多电平换流器的运行状态;
所述测量子单元用于测量所述模块化多电平换流器的直流输出端或交流电源端的电参数。
优选地,前述的任意一种装置还包括:第一刀闸和第二刀闸;
所述模块化多电平换流器的直流输出端分别通过所述第一刀闸和第二刀闸与待融冰线路连接。
优选地,所述测量控制单元与所述启动单元连接,所述测量控制单元发送开关信号给所述启动单元,所述启动单元基于所述开关信号,调整流入装置中的交流电流的电流值。
一种柔性互联系统,包括:
两个如前述的任意一种电压源型直流融冰装置;
两个电压源型直流融冰装置内的测量控制单元连接;
两个电压源型直流融冰装置内的模块化多电平换流器的直流输出端对应连接,实现两个电压源型直流融冰装置直流侧并联连接。
优选地,基于前述的任意一种电压源型直流融冰装置实现直流融冰模式时,包括如下步骤:
测量控制单元获取输入的直流融冰电流值;
测量控制单元获取模块化多电平换流器的电容电压,所述电容电压在交流电流通过启动单元输入模块化多电平换流器后产生;
测量控制单元检测所述电容电压达到设定的第一阈值时,发送第一信号给模块化多电平换流器,以供模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁;
测量控制单元获取模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电流的测量值;
测量控制单元基于所述直流电流的测量值和所述直流融冰电流值,确定第一控制信号,所述第一控制信号用于控制模块化多电平换流器的运行状态;
测量控制单元向模块化多电平换流器发送第一控制信号,以使得所述模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电流的测量值达到所述直流融冰电流值。
优选地,基于前述的任意一种电压源型直流融冰装置实现无功补偿模式时,模块化多电平换流器的直流输出端处于断开状态,未连接待融冰线路,电压源型直流融冰装置实现无功补偿模式的步骤如下:
测量控制单元获取输入的直流电压的设定值和交流参数的设定值,所述交流参数为交流电源端受模块化多电平换流器吸收或输出无功功率影响的交流参数;
测量控制单元获取模块化多电平换流器的电容电压,所述电容电压在交流电流通过启动单元输入模块化多电平换流器后产生;
测量控制单元检测所述电容电压达到设定的第一阈值时,发送第一信号给模块化多电平换流器,以供模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁;
测量控制单元获取模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电压的测量值和交流电源端的交流参数的测量值;
测量控制单元基于所述直流电压的测量值、所述直流电压的设定值、所述交流参数的测量值和所述交流参数的设定值,确定第二控制信号,所述第二控制信号用于控制模块化多电平换流器的运行状态;
测量控制单元向模块化多电平换流器发送第二控制信号,以使得模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值达到所述直流电压的设定值且交流电源端的交流参数的测量值达到所述交流参数的设定值。
一种柔性互联系统的控制方法,基于前述的任意一种柔性互联系统实现;
柔性互联系统实现柔性互联模式时,第一装置和第二装置内的模块化多电平换流器的直流输出端未连接待融冰线路,柔性互联系统实现柔性互联模式的步骤如下:
第一装置内的测量控制单元获取输入的有功功率设定值,第二装置内的测量控制单元获取输入的直流电压设定值;
每个装置内的测量控制单元获取各自装置内的模块化多电平换流器的电容电压,所述电容电压在交流电流通过启动单元输入模块化多电平换流器后产生;
第二装置内的测量控制单元检测第二装置内的模块化多电平换流器的电容电压达到设定的第一阈值时,发送第一信号给第二装置内的模块化多电平换流器,以供第二装置内的模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁;
第二装置内的测量控制单元获取第二装置内的模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值;
第二装置内的测量控制单元基于所述直流电压的测量值和所述直流电压的设定值,确定第三控制信号,所述第三控制信号用于控制第二装置内的模块化多电平换流器的运行状态;
第二装置内的测量控制单元向第二装置内的模块化多电平换流器发送第三控制信号,以使得第二装置内的模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值达到所述直流电压的设定值;
在所述模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值达到所述直流电压的设定值之后,第二装置内的测量控制单元发送第二信号给第一装置内的测量控制单元;
第一装置内的测量控制单元检测第一装置内的模块化多电平换流器的电容电压达到设定的第一阈值且接收到所述第二信号时,发送第一信号给第一装置内的模块化多电平换流器,以供第一装置内的模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁;
第一装置内的测量控制单元获取该装置交流端的第一有功功率的测量值;
第一装置内的测量控制单元接收第二装置内的测量控制单元发送的第二装置交流端的第二有功功率的测量值;
第一装置内的测量控制单元基于所述第一有功功率的测量值、所述第二有功功率的测量值和所述获取的有功功率的设定值,确定第四控制信号,所述第四控制信号用于控制第一装置内的模块化多电平换流器的运行状态;
第一装置内的测量控制单元向第一装置内的模块化多电平换流器发送第四控制信号,以使得所述第一有功功率的测量值、所述第二有功功率的测量值达到所述有功功率的设定值。
从上述技术方案中可以看出,本申请实施例提供了一种电压源型直流融冰装置,所述电压源型直流融冰装置实现直流融冰模式时,启动单元控制交流电流流入模块化多电平换流器,测量控制单元控制模块化多电平换流器的运行状态,从而使得模块化多电平换流器将交流电转换为直流电,并在其直流输出端输出直流电流。测量控制单元通过获取模块化多电平换流器的直流输出端的直流电流的测量值,并基于直流电流的测量值和预先设定值确定控制信号,对模块化多电平换流器的运行状态的控制,可以将模块化多电平换流器的直流输出端的直流电流调整为几百安或几千安,在流入待融冰线路之后,待融冰线路将会产生热量,进而使得线路表面覆冰融化。
进一步的,该装置还可以用于对交流电源进行无功补偿,实现无功补偿模式时,模块化多电平换流器的直流输出端处于断开状态,不与待融冰线路连接。启动单元控制交流电流流入模块化多电平换流器,测量控制单元控制模块化多电平换流器的运行状态,从而使得模块化多电平换流器向交流电源吸收或输出无功功率。当测量控制单元测量交流电源无功功率过多时,测量控制单元控制模块化多电平换流器吸收交流电源的无功功率;当测量控制单元测量交流电源无功功率不足时,测量控制单元控制模块化多电平换流器输出交流电源的无功功率,进而实现对交流电源端的无功补偿。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种电压源型直流融冰装置结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电压源型直流融冰装置处于直流融冰模式时电路结构图;
图3为本申请实施例提供的一种电压源型直流融冰装置直流融冰模式控制方法流程示意图;
图4为本申请实施例提供的一种电压源型直流融冰装置处于无功补偿模式时电路结构图;
图5为本申请实施例提供的一种电压源型直流融冰装置无功补偿模式控制方法流程示意图;
图6为本申请实施例提供的一种柔性互联系统结构示意图;
图7为本申请实施例提供的一种柔性互联系统处于柔性互联模式时电路结构图;
图8为本申请实施例提供的一种柔性互联系统柔性互联模式控制方法流程示意图;
图9为本申请实施例提供的一种柔性互联系统处于直流融冰模式时电路结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例提供的一种电压源型直流融冰装置结构示意图,装置可以包括启动单元10、模块化多电平换流器20和测量控制单元30。
进一步的,启动单元10两端分别连接交流电源AC1和模块化多电平换流器20的交流输入端,用来控制交流电流流入模块化多电平换流器20。
模块化多电平换流器20的直流输出端在电压源型直流融冰装置实现直流融冰模式时连接待融冰线路。当装置处于直流融冰模式时,模块化多电平换流器20的直流输入端可以输出几百安或几千安的直流融冰电流,在流过待融冰线路时产生热量,进而对线路覆冰进行融化。
测量保护单元30与模块化多电平换流器20连接,用于获取所述模块化多电平换流器的直流输出端的电参数的测量值,并基于所述电参数的测量值和预先设定值确定控制信号,控制模块化多电平换流器20的运行状态,电参数可以是直流电流或直流电压等。
本实施例中,电压源型直流融冰装置可以实现直流融冰,进入直流融冰模式时,启动单元10控制交流电流流入模块化多电平换流器20,测量控制单元30控制模块化多电平换流器20的运行状态,从而使得模块化多电平换流器20将交流电转换为直流电,并在其直流输出端输出直流电流。测量控制单元30通过获取所述模块化多电平换流器的直流输出端的直流电流的测量值和设定值,并基于直流电流的测量值和设定值确定控制信号,对模块化多电平换流器20的运行状态的控制,可以将模块化多电平换流器20的直流输出端的直流电流调整为几百安或几千安,在流入待融冰线路之后,待融冰线路将会产生热量,进而对线路覆冰进行融化。
进一步的,电压源型直流融冰装置还可以用于对交流电源AC1进行无功补偿,实现无功补偿模式时,模块化多电平换流器20的直流输出端处于断开状态,不与待融冰线路连接,启动单元10控制交流电流流入模块化多电平换流器20,测量控制单元30控制模块化多电平换流器20的运行状态,从而使得模块化多电平换流器20向交流电源AC1吸收或输出无功功率。当测量控制单元30测量交流电源AC1的无功功率过多时,测量控制单元30控制模块化多电平换流器20吸收交流电源AC1的无功功率;当测量控制单元30测量交流电源AC1的无功功率不足时,测量控制单元30控制模块化多电平换流器20向交流电源AC1输出无功功率,进而实现对交流电源AC1的无功补偿。
在本申请的一些实施例中,提供了另一种电压源型直流融冰装置的电路结构,结合图2所示,电压源型直流融冰装置中的启动单元10可以包括:交流断路器K11、充电电阻R11和旁路开关K12。
其中,旁路开关K12和充电电阻R11并联,并联后的第一公共端通过交流断路器K11与交流电源AC1连接,第二公共端与模块化多电平换流器20中的每一相的上下桥臂的连接点相连。
交流断路器K11,用于控制交流电流流入电压源型直流融冰装置。
充电电阻R11,用于在装置起动时起限流作用,避免上电瞬间产生较大的电流导致模块化多电平换流器20损坏。在对充电电阻R11进行选择时,还需要综合考虑设备允许的最大电流、启动速度和电阻体积等因素。
旁路开关K12,用于切断充电电阻R11,解除对流入装置中的交流电流的限制。可以理解的是,由于装置中充电回路流过的电流较大,导致充电电阻R11消耗的功率也很大,充电电阻R11长时间串联在充电回路中,会因发热太大而损坏,所以在装置上电后,当柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)内部电容电压达到设定阈值时,需要闭合旁路开关K12使交流电流从旁路开关K12流过,而不再流经充电电阻R11,从而实现充电电阻R11的切除,对充电电阻R11进行保护。
进一步的,结合图2所示,电压源型直流融冰装置中的模块化多电平换流器20可以包括:结构完全相同的三相,每相分为上下两个桥臂,每个桥臂由一个桥臂电抗器和一个柔性直流换流阀串联组成,每相上下桥臂电抗器同向串联连接。
其中,模块化多电平换流器20中各个桥臂上的柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)均与测量控制单元30中的阀级控制子单元302连接。需要说明的是,在图2中为了附图的简洁,仅仅示意了阀级控制子单元302与柔性直流换流阀K102的连接关系,其余柔性直流换流阀(K101,K103,K104,K105,K106)与阀级控制子单元302的连接关系并未通过附图进行展示。
桥臂电抗器(L11,L12,L13,L14,L15,L16),用于抑制模块化多电平换流器20输出电流谐波、桥臂间环流和短路时桥臂电流快速上升。
柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106),用于实现交流与直流的灵活转换,以及对无功功率的输出与吸收。每个柔性直流换流阀均是由多个功率模块串联组成,功率模块为基于IGBT组成的全桥或者半桥模块。
所述IGBT指的是Insulated Gate Bipolar Transistor,也就是绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,驱动功率小而饱和压降低。
再进一步的,结合图2所示,电压源型直流融冰装置中的测量控制单元30可以包括:控制保护子单元301、阀级控制子单元302和测量子单元(图2中未示出)。
其中,控制保护子单元301分别与阀级控制子单元302、测量子单元连接,用于发送控制信号给阀级控制子单元302控制柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的运行状态和接收测量子单元实时发送的相关电参数的测量值。
控制保护子单元301,用于获取用户输入的设定值,并基于设定值与获取的装置内各个测量子单元实时发送的相关电参数的测量值,得到并发出调制信号给阀级控制子单元302,并通过发送开关信号给启动单元,来调整流入装置中的交流电流的电流值。除此之外,控制保护子单元301还对装置工作时的各个电参数进行监测,当测量电参数出现异常时控制相应的器件调整相关电参数或切断装置电源,对装置进行保护。
阀级控制子单元302,用于在交流电输入模块化多电平换流器20之后,检测模块化多电平换流器20中柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的电容电压,当电容电压值达到设定的解锁阈值之后,阀级控制子单元302发送信号给模块化多电平换流器20中柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106),使柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)完成解锁。除此之外,柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)解锁后,阀级控制子单元302还接收控制保护子单元301发来的调制信号,并基于该调制信号确定并发送控制信号给模块化多电平换流器20中柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106),用来控制柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的运行状态,实现对柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)输出的直流电流值、直流电压值的调整,以及对无功功率的输出或吸收等功能。
测量子单元,用于测量模块化多电平换流器20的直流输出端和交流电源端的电参数。可以理解的是,装置中有多个测量子单元,且需要安装在模块化多电平换流器20的直流输出端和交流电源端,测量子单元可以对装置需要的电参数进行测量,并实时发送给控制保护子单元301。需要说明的是,为了附图的简洁,各测量子单元的安装位置以及与控制保护子单元301的连线并未在附图中示意,具体安装位置以能够准确测量所需电参数的位置为准。
在本申请的一些实施例中,如图2所示,电压源型直流融冰装置还可以包括:刀闸K13、K14。在电压源型直流融冰装置实现直流融冰模式时,模块化多电平换流器20的直流输入端可以通过刀闸K13、K14分别连接待融冰线路。
在本申请的一些实施例中,测量保护单元30还可以与启动单元10连接,用于控制启动单元10调整流入装置中的交流电流的电流值。结合图2所示,测量保护单元30与启动单元10连接,具体为控制保护子单元301与旁路开关K12连接,当柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)内部电容电压达到设定阈值时,控制保护子单元301发送开关信号给旁路开关K12,使得旁路开关K12基于开关信号闭合,以使得交流电流不再流入充电电阻R11,解除对流入装置中的交流电流的限制。需要说明的是,为了附图的简洁,控制保护子单元301与旁路开关K12的连接关系并未在附图中展示。
基于前述实施例中提供的电压源型直流融冰装置,本申请提供了一种相应的控制方法。在电压源型直流融冰装置实现直流融冰模式时,结合图2所示电路结构图,图3示出了本申请实施例提供的一种电压源型直流融冰装置处于直流融冰模式时控制方法流程示意图,参照图3,该流程可以包括:
步骤S101:控制保护子单元获取用户输入的直流融冰电流值。
具体的,测量控制单元30中的控制保护子单元301可以获取用户通过控制界面输入的直流融冰电流值。该直流融冰电流值是用户基于当前线路覆冰情况进行判断、确定,该判断可以是基于经验,也可以是针对当天或近些天的天气状况和线路表面附冰厚度进行的计算。可以理解的是,直流融冰电流值需要在装置所能承受的范围之内进行设定,而且设定的直流融冰电流值应当确保能够产生足够的热量,以使得当前电网线路上的积雪覆冰融化。
步骤S102:装置内各柔性直流换流阀解锁,控制保护子单元基于直流电流的测量值与直流融冰电流值,得到第一调制信号,并发送给阀级控制子单元。
具体的,装置内启动单元10中的交流断路器K11闭合之后,交流电流通过交流断路器K11和充电电阻R11流入模块化多电平换流器20中的各相上下桥臂,此时测量控制单元30中的阀级控制子单元302开始获取模块化多电平换流器20中的柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的电容电压,当阀级控制子单元302检测柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的电容电压抬升至1.0pu附近时,判断具备解锁条件,向柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)发送第一信号,以供柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)基于第一信号完成解锁,由关闭状态变为导通状态开始正常工作,以上为柔性直流换流阀的解锁步骤。
柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)解锁后,模块化多电平换流器20的直流输出端开始输出直流电流,控制保护子单元301获取安装在模块化多电平换流器20的直流输出端的直流电流测量子单元实时发送的直流电流的测量值,再基于实时获取的直流电流的测量值与之前用户输入的直流融冰电流值,得到第一调制信号,并发送阀级控制子单元302。
进一步的,为防止充电电阻R11长时间串联在充电回路中,因功率消耗太大而发热严重,导致充电电阻R11损坏。在柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)完成解锁前,在柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的电容电压达到0.3-0.5pu时,阀级控制子单元302判断充电完成,并向控制保护子单元301发送反馈信号,以供控制保护子单元301基于阀级控制子单元302发送的反馈信号向旁路开关K12发送开关信号,控制旁路开关K12的闭合,完成充电电阻R11的切除,避免充电电阻长时间的串联在充电回路中,造成充电电阻的损坏。切除充电电阻R11之后,柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的电容电压继续抬升。
其中,切除充电电阻R11的步骤,可以是通过控制保护子单元301与旁路开关K12之间的连接,由控制保护子单元301发送信号控制旁路开关K12闭合;也可以是在控制保护子单元301接收到阀级控制子单元302发出的反馈信号后,通过用户可以看见的方式提醒用户对旁路开关K12进行闭合,以完成对充电电阻R11的切断。
步骤S103:阀级控制子单元基于第一调制信号确定并发送第一控制信号给柔性直流换流阀,使得直流电流的测量值达到直流融冰电流值。
具体的,阀级控制子单元302基于第一调制信号确定并发送第一控制信号给模块化多电平换流器20中柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106),用于控制模块化多电平换流器20中柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的运行状态,以使得模块化多电平换流器20的直流输出端的直流电流的测量值能够达到用户输入的直流电流融冰值。在此期间,因为模块化多电平换流器20的直流输出端与待融冰线路连接,所以直流电流会流入待融冰线路,进而产生大量的热量,使得附在线路表面的冰融化。
前述实施例中的电压源型直流装置不仅可以实现直流融冰,还能实现对交流电源的无功补偿。基于前述实施例中提供的电压源型直流融冰装置,本申请提供了另一种控制方法。
在电压源型直流融冰装置实现无功补偿模式时,结合图4所示,模块化多电平换流器20的直流输出端处于断开状态。进一步的,当模块化多电平换流器20的直流输出端分别连接刀闸K13、K14时,刀闸K13、K14另一端不与线路进行连接;若在与融冰线路处于连接状态下需要开启无功补偿模式,则该刀闸K13、K14中至少有一个需要一直处于断开状态。
图5示出了本申请实施例提供的一种电压源型直流融冰装置处于无功补偿模式时控制方法流程示意图,参照图5,该流程可以包括:
步骤S201:控制保护子单元获取用户输入的直流电压的设定值和交流参数的设定值。
具体的,测量控制单元30中的控制保护子单元301可以获取用户通过控制界面输入的直流电压的设定值和交流参数的设定值。该直流电压为模块化多电平换流器20的直流输出端的直流电压;交流参数为交流电源端受柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)吸收或输出无功功率影响的交流参数,主要包括交流电源端的无功功率、交流电压幅值或交流功率因素等。
可以理解的是,以上受柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)吸收或输出无功功率影响的交流参数,对电网当前的无功功率的需求有着直接的关系。其中,无功功率是电网中不可缺少的,正常情况下用电设备需要从电源中获取无功功率,如果电网中的无功功率供应不足,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,从而使得用电设备无法维持在额定情况下工作,导致用电设备端电压下降,影响用电设备的正常运行;而当电网中无功功率过多,则会降低发电机有功功率的输出,而且会造成线路电压损失增大和电能损耗增加,所以输入的无功功率的设定值是用户根据当前电网对无功功率需求判断得出。进一步的,交流电源端的交流电压幅值和交流功率因素,在正常情况下都是受无功功率的影响,因此通过对交流电压幅值和交流功率因素值的设定,也可以判断此时的电网对无功功率的需求是否处于平衡状态。
步骤S202:装置内各柔性直流换流阀解锁,控制保护子单元基于直流电压的测量值、直流电压的设定值、交流参数的测量值和交流参数的设定值,得到第二调制信号,并发送给阀级控制子单元。
具体的,柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)解锁步骤与图3中装置实现直流融冰模式时的S102中的柔性直流换流阀的解锁步骤一致。
控制保护子单元301通过装置内设置的直流电压测量子单元和不同的交流参数测量子单元获取对应的测量值。控制保护子单元301基于直流电压的测量值与用户输入的直流电压的设定值、交流参数测量值和用户输入的对应交流参数的设定值,得到第二调制信号,并发送给阀级控制子单元302。
可以理解的是,直流电压测量子单元安装在模块化多电平换流器20的直流输出端;交流参数测量子单元根据不同的交流参数分别安装在交流电源端不同的位置。需要说明的是,为附图的简洁相关测量子单元并未在附图中展示,具体安装位置以能够测量到相关参数的实时测量值的位置为准。
步骤S203:阀级控制子单元基于第二调制信号确定并发送第二控制信号给柔性直流换流阀,使得直流电压的测量值达到直流电压的设定值且交流电源端的交流参数的测量值达到用户输入的交流参数的设定值。
具体的,阀级控制子单元302基于第二调制信号确定并发送第二控制信号给模块化多电平换流器20中柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106),用于控制模块化多电平换流器20中柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的运行状态,实现柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)对无功功率的吸收或输出,使得模块化多电平换流器20的直流输出端输出的直流电压的测量值达到直流电压的设定值且交流电源端的交流参数的测量值达到用户输入的交流参数的设定值。
本申请实施例还提供一种柔性互联系统,参考图6,图6为本申请实施例提供的一种柔性互联系统单元结构图。
如图6所示,该系统包括两个如图1所示的电压源型直流融冰装置,其中,两个电压源型直流融冰装置测量控制单元之间相互连接,各装置模块化多电平换流器的直流输出端对应连接,实现两个电压源型直流融冰装置直流侧并联连接。
其中,柔性互联系统可以实现两个交流电源之间的柔性互联,进入柔性互联模式时,启动单元10和启动单元40分别控制交流电流流入模块化多电平换流器20和模块化多电平换流器50,测量控制单元30和测量控制单元60分别控制模块化多电平换流器20和模块化多电平换流器50的运行状态,从而使得模块化多电平换流器实现交流和直流之间的转换。通过测量控制单元30对模块化多电平换流器20的运行状态的控制,可以在系统中两个电压源型直流融冰装置对应的交流电源之间实现柔性互联。可以理解的是,柔性互联模式是将两个互不连接的交流电源通过柔性互联系统进行连接,并且两个交流电源能够通过柔性互联系统实现能量的相互传递。
假定柔性互联系统两端分别连接A、B两个交流电源,通过A端的模块化多电平换流器实现有功功率的吸收或输出。当A端交流电源的有功功率不足,且B端交流电源的有功功率充足时,则A端的模块化多电平换流器吸收B端交流电源的有功功率;当A端交流电源的有功功率充足,且B端交流电源的有功功率不足时,则A端的模块化多电平换流器向B端交流电源输出有功功率,进而实现两个交流电源之间的柔性互联。
进一步的,在柔性互联系统进入柔性互联模式时,系统中两个电压源型直流融冰装置还可以通过装置内的测量控制单元控制装置内的模块化多电平换流器的运行状态,从而使得模块化多电平换流器向交流电源吸收或输出无功功率,实现对各个电压源型直流融冰装置对应交流电源的无功补偿。
更进一步,柔性互联系统还可以实现直流融冰,进入直流融冰模式时,柔性互联系统中两个模块化多电平换流器的直流输出端并联连接的两个公共端分别连接待融冰线路的两端。启动单元10和启动单元40分别控制交流电流流入模块化多电平换流器20和模块化多电平换流器50,测量控制单元30和测量控制单元60分别控制模块化多电平换流器20和模块化多电平换流器50的运行状态,并在模块化多电平换流器(20,50)的直流输出端输出直流电流。通过测量控制单元30和测量控制单元60分别对模块化多电平换流器20和模块化多电平换流器50运行状态的控制,可以将模块化多电平换流器(20,50)的直流输出端的直流电流调整为几百安或几千安,在流入待融冰线路之后,待融冰线路将会产生足以使线路表面覆冰融化的热量。
基于前述实施例介绍的装置的电路结构图,本申请实施例公开了一种系统的电路结构图,如图7所示。
柔性互联系统中的两个电压源型直流融冰装置中的测量控制单元可以包括:控制保护子单元、阀级控制子单元和测量子单元。其中,两个装置内测量控制单元之间的连接关系可以是控制保护子单元之间相互连接。除此之外,也可以是两个装置中的控制保护子单元为同一个单元。图7仅仅示例了两装置内测量控制单元的控制保护子单元之间相互连接的情况。
进一步参考图7可知,本申请实施例提供的柔性互联系统还可以包括:刀闸K31、K32。柔性互联系统中的两个模块化多电平换流器的直流输出端分别通过所述刀闸K31、K32对应连接,实现两个电压源型直流融冰装置直流侧并联。具体的,该连接关系为:刀闸K31的一端连接第一装置中模块化多电平换流器的第一输出端,另一端连接第二装置中模块化多电平换流器的第一输出端;刀闸K32的一端连接第一装置中模块化多电平换流器的第二输出端,另一端连接第二装置中模块化多电平换流器的第二输出端,进而实现两个电压源型直流融冰装置直流侧并联。
基于本申请实施例提供的柔性互联系统,本申请还可以提供一种柔性互联系统柔性互联模式的控制方法,结合图7所示电路结构图,图8示出了本申请实施例提供的一种柔性互联系统柔性互联模式控制方法逻辑框图,参考图8,柔性互联系统实现柔性互联可以包括以下步骤:
步骤S301:第一装置内的控制保护子单元获取用户输入的有功功率的设定值,第二装置内的控制保护子单元获取用户输入的直流电压的设定值。
具体的,用户根据需求在测量控制单元30中的控制保护子单元301输入有功功率的设定值,在测量控制单元60中的控制保护子单元601输入直流电压的设定值。可以理解的是,控制保护子单元可以获取用户通过控制界面输入的有功功率的设定值和直流电压的设定值,且该有功功率的设定值是用户基于交流电源的额定工况进行设定,该直流电压的设定值是用户基于该系统的稳工作状态进行设定。
步骤S302:第二装置内柔性直流换流阀解锁,控制保护子单元基于直流电压的测量值和直流电压的设定值,得到第三调制信号,并发送给阀级控制子单元。
具体的,系统中柔性直流换流阀(K201,K202,K203,K204,K205,K206)解锁步骤与图3中装置实现直流融冰模式时的S102中的柔性直流换流阀的解锁步骤一致。
控制保护子单元601通过装置内设置的直流电压测量子单元获取直流电压的测量值,再基于直流电压的测量值与用户输入的直流电压的设定值,得到第三调制信号,并发送给阀级控制子单元602。需要说明的是,为了附图的简洁相关测量子单元并未在附图中展示,具体安装位置以能够测量到相关参数的实时测量值的位置为准。
步骤S303:阀级控制子单元基于第三调制信号确定并发送第三控制信号给柔性直流换流阀,使得第二装置内的模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电压的测量值达到直流电压的设定值。
具体的,阀级控制子单元602基于第三调制信号确定并发送第三控制信号给模块化多电平换流器50中柔性直流换流阀(K201,K202,K203,K204,K205,K206),以使得模块化多电平换流器50的直流输出端的直流电压的测量值能够达到用户输入的直流电压的设定值,使得系统一直处于稳定状态,为后续阀级控制子单元302控制柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)吸收或者传输有功功率提供支持。
步骤S304:第一装置内柔性直流换流阀解锁,第一装置内的控制保护子单元基于有功功率的测量值和有功功率的设定值,得到第四调制信号,并发送给阀级控制子单元。
具体的,当直流电压的测量值达到直流电压的设定值时,测量控制单元601发送第二信号给测量控制单元301,只有在柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的电容电压达到设定阈值且测量控制单元301接收到第二信号后,阀级控制子单元302才会控制柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)解锁,开始正常工作。需要说明的是,第二装置内的柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的解锁步骤除了增加第二信号为解锁的一个条件以外,其他步骤与图3中装置实现直流融冰模式时的S102中的柔性直流换流阀的解锁步骤一致。
柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)开始工作,系统两个电压源型直流融冰装置分别安装了用于测量各装置交流电源侧的有功功率测量子单元,测量子单元可以实时获取两端交流电源的有功功率的测量值,并向各装置内的控制保护子单元发送有功功率的测量值;
其中,控制保护子单元601在接收到本装置测量子单元实时发送的第二有功功率的测量值,再将第二有功功率的测量值实时发送给控制保护子单元301,控制保护子单元301基于获取的本装置内的第一有功功率的测量值、测量控制单元601发送的第二有功功率的测量值和之前用户输入的有功功率的设定值,得到第四调制信号,并发送给阀级控制子单元302。
除此之外,前述的第一装置中柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的解锁步骤,测量控制单元601可以不向测量控制单元301发送第二信号,而是在测量控制单元601获取到用户发送的直流电压设定值后就将该设定值发送给测量控制单元301。由于系统中两个模块化多电平换流器(20,50)直流输出端并联连接,模块化多电平换流器20和模块化多电平换流器50的直流输出端的直流电压相同,所以可以由控制保护子单元601发送用户输入的直流电压的设定值给控制保护子单元301,由第一装置内的直流电压测量子单元实时测量模块化多电平换流器20的直流输出端的直流电压的测量值,并发送给控制保护子单元301,控制保护子单元301基于获取的直流电压的设定值和直流电压的测量值进行判断。当控制保护子单元301判断系统直流端的直流电压的测量值达到直流电压的设定值且柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的电容电压达到设定阈值时,阀级控制子单元302控制柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)解锁,开始正常工作。
进一步的,前述的第一装置中柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的解锁步骤,控制保护子单元301可以不需接收控制保护子单元601发送的信号或设定值数据,而是控制保护子单元301在获取有功功率设定值的同时还获取用户输入的直流电压的设定值。其中,控制保护子单元301获取的用户输入的直流电压的设定值与控制保护子单元601获取用户输入的直流电压的设定值相同。由第一装置内的直流电压测量子单元实时测量模块化多电平换流器20的直流输出端的直流电压的测量值,并发送给控制保护子单元301。则当模块化多电平换流器20的直流输出端的直流电压的测量值达到直流电压的设定值时,控制保护子单元301可以内部进行检测,不需再接收控制保护子单元601发送的信号或设定值数据。当模块化多电平换流器20的直流输出端的直流电压的测量值达到直流电压的设定值且柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的电容电压达到设定阈值时,阀级控制子单元302控制柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)解锁,开始正常工作。
步骤S305:阀级控制子单元基于第四调制信号确定并发送第四控制信号给柔性直流换流阀,使得第一装置的有功功率的测量值第二装置的有功功率的测量值达到所述有功功率的设定值。
具体的,阀级控制子单元302基于第四调制信号确定并发送第四控制信号给模块化多电平换流器20中的柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106),控制柔性直流换流阀(K101,K102,K103,K104,K105,K106)的运行状态,实现对第二装置吸收有功功率或传输有功功率,以使得第一装置的有功功率的测量值第二装置的有功功率的测量值达到所述有功功率的设定值。
可以理解的是,以上柔性互联系统实现柔性互联模式时的步骤的执行是基于两个电压源型直流融冰装置内的控制保护子单元相互连接,而不是利用同一个控制保护子单元对两个装置实现控制。如果两个装置的控制保护子单元为同一个,则可以认为上述步骤中控制保护子单元301和控制保护子单元601集成在同一个控制保护子单元中执行以上柔性互联系统实现柔性互联模式时的步骤。
本申请的实施例提供的柔性互联系统,还可以在实现柔性互联模式基础上,通过在两个电压源型直流融冰装置内增加设置无功功率的设定值,从而实现对各自装置内交流电源的无功功率实现无功补偿,无功补偿与柔性互联可以同时进行。
具体的,当用户在第一装置内输入有功功率的设定值和第一无功功率的设定值,在第二装置内输入直流电压的设定值和第二无功功率的设定值后,根据有功功率的设定值和直流电压的设定值,柔性互联系统执行图8中柔性互联系统实现柔性互联模式的步骤,实现两电压源型直流融冰装置对应交流电源之间的柔性互联;同时,根据第一无功功率的设定值和第二无功功率的设定值,柔性互联系统中两个电压源型直流融冰装置分别执行图5中电压源型直流融冰装置实现无功补偿模式的步骤实现对各自装置交流电源的无功补偿。
本申请的实施例提供的柔性互联系统,还可以实现直流融冰的功能,结合图9所示,柔性互联系统在实现直流融冰模式时,需要将柔性互联系统中两个模块化多电平换流器的直流输出端并联连接的两个公共端分别连接待融冰线路的两端。
进一步的,结合图9所示,柔性直流系统还可以包括:刀闸K33、K34。系统中两个电压源型直流融冰装置的模块化多电平换流器并联连接后的第一公共端,通过刀闸K33与待融冰线路连接,并联连接后的第一公共端,通过刀闸K34与待融冰线路连接。
可以理解的是,当柔性互联系统用于直流融冰时,连接待融冰线路,柔性互联系统中的两个电压源型直流融冰装置分别执行图3的电压源型直流融冰装置直流融冰模式中的步骤,两个电压源型直流融冰装置中的模块化多电平换流器的直流输出端均会输出几百安或几千安的直流电流,一同流入待融冰线路之后,待融冰线路将会产生足以使线路表面覆冰融化的热量。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间可以根据需要进行组合,且相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电压源型直流融冰装置,其特征在于,包括:
启动单元、模块化多电平换流器和测量控制单元;
其中,所述启动单元的一端与交流电源端连接,另一端与所述模块化多电平换流器的交流输入端连接,所述启动单元用于将所述模块化多电平换流器接入交流电源,所述模块化多电平换流器的直流输出端用于在所述电压源型直流融冰装置处于直流融冰模式时连接待融冰线路;
所述测量控制单元与所述模块化多电平换流器连接,用于获取所述模块化多电平换流器的直流输出端的电参数的测量值,并基于电参数的测量值和预先设定值确定控制信号,基于控制信号控制所述模块化多电平换流器的运行状态;
基于所述电压源型 直流融冰装置实现直流融冰模式时的控制方法,包括以下步骤:
测量控制单元获取输入的直流融冰电流值;
测量控制单元获取模块化多电平换流器的电容电压,所述电容电压在交流电流通过启动单元输入模块化多电平换流器后产生;
测量控制单元检测所述电容电压达到设定的第一阈值时,发送第一信号给模块化多电平换流器,以供模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁;
测量控制单元获取模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电流的测量值;
测量控制单元基于所述直流电流的测量值和所述直流融冰电流值,确定第一控制信号,所述第一控制信号用于控制模块化多电平换流器的运行状态;
测量控制单元向模块化多电平换流器发送第一控制信号,以使得所述模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电流的测量值达到所述直流融冰电流值。
2.根据权利要求1中所述的装置,其特征在于,
所述启动单元包括:交流断路器,充电电阻和旁路开关;
所述旁路开关和所述充电电阻并联,并联后的第一公共端通过所述交流断路器与交流电源端连接,第二公共端与所述模块化多电平换流器的交流输入端连接。
3.根据权利要求1中所述的装置,其特征在于,
所述模块化多电平换流器包括:结构完全相同的三相,每相分为上下两个桥臂,每个桥臂由一个桥臂电抗器和一个柔性直流换流阀串联组成,每相上下桥臂电抗器同向串联连接;
所述模块化多电平换流器的每一相的上下桥臂的连接点均与启动单元相连;
所述模块化多电平换流器中各个桥臂上的柔性直流换流阀均与测量控制单元连接。
4.根据权利要求1中所述的装置,其特征在于,
所述测量控制单元包括:控制保护子单元、阀级控制子单元和测量子单元;
所述控制保护子单元分别与阀级控制子单元、测量子单元连接;
所述阀级控制子单元与所述模块化多电平换流器连接,用于控制所述模块化多电平换流器的运行状态;
所述测量子单元用于测量所述模块化多电平换流器的直流输出端或交流电源端的电参数。
5.根据权利要求1中所述的装置,其特征在于,还包括:
第一刀闸和第二刀闸;
所述模块化多电平换流器的直流输出端分别通过所述第一刀闸和第二刀闸与待融冰线路连接。
6.根据权利要求1中所述的装置,其特征在于:
所述测量控制单元与所述启动单元连接,所述测量控制单元发送开关信号给所述启动单元,所述启动单元基于所述开关信号,调整流入装置中的交流电流的电流值。
7.一种柔性互联系统,其特征在于,包括:
两个如权利要求1-6中任一项所述的电压源型直流融冰装置;
两个电压源型直流融冰装置内的测量控制单元连接;
两个电压源型直流融冰装置内的模块化多电平换流器的直流输出端对应连接,实现两个电压源型直流融冰装置直流侧并联连接。
8.一种电压源型直流融冰装置的控制方法,其特征在于,电压源型直流融冰装置实现直流融冰模式时,包括如下步骤:
测量控制单元获取输入的直流融冰电流值;
测量控制单元获取模块化多电平换流器的电容电压,所述电容电压在交流电流通过启动单元输入模块化多电平换流器后产生;
测量控制单元检测所述电容电压达到设定的第一阈值时,发送第一信号给模块化多电平换流器,以供模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁;
测量控制单元获取模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电流的测量值;
测量控制单元基于所述直流电流的测量值和所述直流融冰电流值,确定第一控制信号,所述第一控制信号用于控制模块化多电平换流器的运行状态;
测量控制单元向模块化多电平换流器发送第一控制信号,以使得所述模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电流的测量值达到所述直流融冰电流值;
其中,所述电压源型直流融冰装置包括启动单元、模块化多电平换流器和测量控制单元;
所述启动单元的一端与交流电源端连接,另一端与所述模块化多电平换流器的交流输入端连接,所述启动单元用于将所述模块化多电平换流器接入交流电源,所述模块化多电平换流器的直流输出端用于在所述电压源型直流融冰装置处于直流融冰模式时连接待融冰线路;
所述测量控制单元与所述模块化多电平换流器连接,用于获取所述模块化多电平换流器的直流输出端的电参数的测量值,并给予电参数的测量值和预先设定值确定控制信号,基于控制信号控制所述模块化多电平换流器的运行状态。
9.一种电压源型直流融冰装置的控制方法,其特征在于,基于权利要求1-6中任一项所述的电压源型直流融冰装置实现无功补偿模式时,模块化多电平换流器的直流输出端处于断开状态,未连接待融冰线路,电压源型直流融冰装置实现无功补偿模式的步骤如下:
测量控制单元获取输入的直流电压的设定值和交流参数的设定值,所述交流参数为交流电源端受模块化多电平换流器吸收或输出无功功率影响的交流参数;
测量控制单元获取模块化多电平换流器的电容电压,所述电容电压在交流电流通过启动单元输入模块化多电平换流器后产生;
测量控制单元检测所述电容电压达到设定的第一阈值时,发送第一信号给模块化多电平换流器,以供模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁;
测量控制单元获取模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电压的测量值和交流电源端的交流参数的测量值;
测量控制单元基于所述直流电压的测量值、所述直流电压的设定值、所述交流参数的测量值和所述交流参数的设定值,确定第二控制信号,所述第二控制信号用于控制模块化多电平换流器的运行状态;
测量控制单元向模块化多电平换流器发送第二控制信号,以使得模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值达到所述直流电压的设定值且交流电源端的交流参数的测量值达到所述交流参数的设定值。
10.一种柔性互联系统的控制方法,其特征在于,基于权利要求7所述的柔性互联系统实现,柔性互联系统实现柔性互联模式时,第一装置和第二装置内的模块化多电平换流器的直流输出端未连接待融冰线路,柔性互联系统实现柔性互联模式的步骤如下:
第一装置内的测量控制单元获取输入的有功功率设定值,第二装置内的测量控制单元获取输入的直流电压设定值;
每个装置内的测量控制单元获取各自装置内的模块化多电平换流器的电容电压,所述电容电压在交流电流通过启动单元输入模块化多电平换流器后产生;
第二装置内的测量控制单元检测第二装置内的模块化多电平换流器的电容电压达到设定的第一阈值时,发送第一信号给第二装置内的模块化多电平换流器,以供第二装置内的模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁;
第二装置内的测量控制单元获取第二装置内的模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值;
第二装置内的测量控制单元基于所述直流电压的测量值和所述直流电压的设定值,确定第三控制信号,所述第三控制信号用于控制第二装置内的模块化多电平换流器的运行状态;
第二装置内的测量控制单元向第二装置内的模块化多电平换流器发送第三控制信号,以使得第二装置内的模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值达到所述直流电压的设定值;
在所述模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值达到所述直流电压的设定值之后,第二装置内的测量控制单元发送第二信号给第一装置内的测量控制单元;
第一装置内的测量控制单元检测第一装置内的模块化多电平换流器的电容电压达到设定的第一阈值且接收到所述第二信号时,发送第一信号给第一装置内的模块化多电平换流器,以供第一装置内的模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁;
第一装置内的测量控制单元获取该装置交流端的第一有功功率的测量值;
第一装置内的测量控制单元接收第二装置内的测量控制单元发送的第二装置交流端的第二有功功率的测量值;
第一装置内的测量控制单元基于所述第一有功功率的测量值、所述第二有功功率的测量值和所述获取的有功功率的设定值,确定第四控制信号,所述第四控制信号用于控制第一装置内的模块化多电平换流器的运行状态;
第一装置内的测量控制单元向第一装置内的模块化多电平换流器发送第四控制信号,以使得所述第一有功功率的测量值、所述第二有功功率的测量值达到所述有功功率的设定值。
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