CN113629754B - 一种混合直流第三站在线投退试验系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合直流第三站在线投退试验系统及控制方法，其中该系统包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器LCC、换流器VSC1和换流器VSC2；其中，变压器T3的第一端与交流电网S连接，变压器T3的第二端与换流器VSC1的交流侧端连接；变压器T1的第一端与变压器T3的第二端连接，变压器T1的第二端与换流器LCC的交流侧端连接；变压器T2的第一端与变压器T3的第二端连接，变压器T2的第二端与换流器VSC2的交流侧端连接。本发明可以实现混合直流系统下的第三站的在线投入和退出，可以用来验证混合直流输电工程中第三站在线投退的控制和保护策略，验证实际工程第三站在线投退技术的可行性。

Description

一种混合直流第三站在线投退试验系统及控制方法
技术领域
本发明涉及高压直流输电技术领域，尤其涉及一种混合直流第三站在线投退试验系统及控制方法。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
随着一种基于传统LCC与VSC混合直流输电技术被应用于输电领域，其既结合了柔性直流输电优越的控制性能，又解决了受端交流系统较弱导致的换相失败问题，同时又拥有常规直流输电可观的输送能力，具备较好的技术经济性。其中多端混合直流输电系统可以连接多个具有不同外送和消纳能力的交流电网，实现多电源供电和多落点受电，同时节约了输电线路走廊，是更为灵活的直流输电方式。随着多端混合直流技术发展，多端混合直流输电要求第三站可以在系统其它换流站不闭锁的情况仍具备在线退出和投入的能力。现有的一种直流输电系统的第三站在线投退控制系统包括：三个常规LCC换流站，并未涉及一种包括换流器LCC与换流器VSC的混合直流试验系统，且并未存在一个完整的试验系统回路。
发明内容
本发明实施例提供一种混合直流第三站在线投退试验系统，用以实现混合直流系统下的第三站的在线投入和退出，该系统包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器LCC、换流器VSC1和换流器VSC2；其中，所述换流器LCC直流侧正、负极线处分别配置直流开关AK1和直流开关AK2；所述换流器VSC1的直流侧正、负极线处分别配置直流开关BK1和直流开关BK2；所述换流器VSC2的直流侧正、负极线处分别配置直流开关CK1和直流开关CK2；所述变压器T3的第一端与交流电网S连接，所述变压器T3的第二端与所述换流器VSC1的交流侧端连接；所述变压器T1的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T1的第二端与所述换流器LCC的交流侧端连接；所述变压器T2的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T2的第二端与所述换流器VSC2的交流侧端连接。
本发明实施例还提供一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器VSC2的在线投入，其中，换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构，换流器LCC和换流器VSC1处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2均处于合位，所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于分位，包括：
控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待投入换流器VSC2处于定电压控制方式；
向换流器VSC2施加触发脉冲，并将换流器VSC2直流电压的目标值设为当前换流器VSC1电压控制端的直流电压值；
当换流器VSC2直流电压达到目标值或换流器VSC2直流电压与换流器VSC1直流电压在电压误差范围内时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2闭合，使得换流器VSC2投入使用；
当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于闭合位置时，将换流器VSC2的控制方式从定电压控制方式转为定有功功率控制方式；
当换流器VSC2功率按预设变化率变化至换流器VSC2功率目标值时，确定换流器VSC2在线投入成功。
本发明实施例还提供一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器VSC2的在线退出，其中，换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构，换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，包括：
控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器VSC2处于定有功功率控制方式；
当换流器VSC2功率降至零、换流器VSC2直流电流为零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2分闸，使得换流器VSC2退出；
将换流器VSC2的控制方式由控有功功率方式切换为控电压方式，确定换流器VSC2在线退出成功。
本发明实施例还提供一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器VSC2的在线投入，其中，换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构，换流器LCC和换流器VSC1处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2均处于合位，所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于分位，包括：
控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待投入换流器VSC2处于定直流电压控制方式；
向换流器LCC下发强制移相命令，使得换流器LCC触发角强制移相至160度；
向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；
当混合直流第三站在线投退试验系统直流电压为零，直流电流为零时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2闭合，使得换流器VSC2投入；
当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于闭合位置时，将换流器VSC2的控制方式从定电压控制方式转为定有功功率控制方式，并将换流器VSC2的功率目标值设为零；
向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压按预设速率上升至额定直流电压，并控制换流器LCC取消强制移相，换流器LCC直流电流上升；
当换流器VSC2功率变化至功率目标值时，确定换流器VSC2在线投入成功。
本发明实施例还提供一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器VSC2的在线退出，其中，换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构，换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，包括：
控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器VSC2处于定有功功率控制方式；
向换流器LCC下发强制移相命令，使得换流器LCC的触发角强制移相至160度；
向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；
当混合直流第三站在线投退试验系统直流电压为零，直流电流为零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2分闸，使得换流器VSC2退出；
当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于分闸位置时，且换流器VSC2直流电流为零时，控制换流器VSC2由控功率方式切换为控直流电压方式；
向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压按预设速率上升至额定直流电压，并控制换流器LCC取消强制移相，换流器LCC直流电流上升；
当换流器LCC直流电流上升至预设值时，确定换流器LCC和换流器VSC1处于稳定运行状态，确定换流器VSC2在线退出成功。
本发明实施例还提供一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器LCC的在线投入，其中，换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构，换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2均处于分位，包括：
控制换流器VSC1处于定直流电压控制方式，换流器VSC2处于定有功功率控制方式、待投入换流器LCC工作在空载加压控制模式，换流器LCC直流电压的目标值为换流器VSC1直流电压；
当换流器LCC直流电压上升至目标值时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2闭合，使得换流器LCC投入；
当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于闭合位置时，换流器LCC退出空载加压控制方式，转换至定直流电流控制方式或定直流功率控制方式；
当换流器LCC直流电流按预设变化率上升至预设电流值时，确定换流器LCC在线投入成功。
本发明实施例还提供一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器LCC的在线投入，其中，换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构，换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2均处于分位，包括：
控制换流器VSC1处于定直流电压控制方式、换流器VSC2处于定有功功率控制方式、待投入换流器LCC处于定电流控制方式或定直流功率控制方式；
向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；
当换流器VSC1直流电压下降至零且换流器VSC2功率下降至零时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2闭合，使得换流器LCC投入；
当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于闭合位置时，向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压上升至额定直流电压；
当换流器VSC1直流电压上升至额定直流电压时，控制换流器LCC转换至定直流电流控制方式或定直流功率控制方式，解锁LCC换流器；
当换流器LCC直流电流按预设变化率上升至预设电流值时，确定换流器LCC在线投入成功。
本发明实施例还提供一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器LCC的在线退出，其中，换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2、所述直流开关AK1、所述直流开关AK2均处于合位，包括：
控制换流器VSC2处于定有功功率控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器LCC处于定电流控制方式；
控制换流器LCC直流电流下降至预设电流值，所述预设电流值为额定电流的预设百分比，并下发换流器LCC强制移相命令，使触发角强制移相至160度；
当换流器LCC直流电流降至零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2分闸，使得换流器LCC退出；
当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于分位时，换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，确定换流器LCC在线退出成功。
本发明实施例中，混合直流系统第三站在线投退试验系统包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器LCC、换流器VSC1和换流器VSC2，其中变压器T3的第一端与交流电网S连接，变压器T3的第二端与换流器VSC1的交流侧端连接；变压器T1的第一端与变压器T3的第二端连接，变压器T1的第二端与换流器LCC的交流侧端连接；变压器T2的第一端与变压器T3的第二端连接，变压器T2的第二端与换流器VSC2的交流侧端连接。与现有技术中的技术方案相比，本发明实施例存在完整的试验系统回路，通过本发明实施例，可以实现混合直流系统下的第三站的在线投入和退出，可以用来验证混合直流输电工程中第三站在线投退的控制和保护策略，验证实际工程第三站在线投退技术的可行性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中提供的一种混合直流第三站在线投退试验系统示意图；
图2为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2且换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构的在线投入试验方式流程图；
图3为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2且换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构的在线退出试验方式流程图；
图4为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2且换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构的在线投入试验方式流程图；
图5为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2且换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构的在线退出试验方式流程图；
图6为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器LCC且换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构的在线投入试验方式流程图；
图7为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器LCC且换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构的在线投入试验方式流程图；
图8为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器LCC的在线退出试验方式流程图；
图9为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2的在线投入试验方式流程图；
图10为本发明实施例中提供的一种换流器VSC2在线投入的现场录波图；
图11为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2的在线退出试验方式流程图；
图12为本发明实施例中提供的一种换流器VSC2在线退出的现场录波图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本发明实施例提供了一种混合直流第三站在线投退试验系统，图1为本发明实施例中提供的一种混合直流第三站在线投退试验系统示意图，如图1所示，该混合直流第三站在线投退试验系统包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器LCC、换流器VSC1和换流器VSC2；其中，所述换流器LCC直流侧正、负极线处分别配置直流开关AK1和直流开关AK2；所述换流器VSC1的直流侧正、负极线处分别配置直流开关BK1和直流开关BK2；所述换流器VSC2的直流侧正、负极线处分别配置直流开关CK1和直流开关CK2；所述变压器T3的第一端与交流电网S连接，所述变压器T3的第二端与所述换流器VSC1的交流侧端连接；所述变压器T1的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T1的第二端与所述换流器LCC的交流侧端连接；所述变压器T2的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T2的第二端与所述换流器VSC2的交流侧端连接。
在一个实施例中，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：接地电阻R1、接地电阻R2；其中，所述换流器LCC的直流侧极线、所述换流器VSC1的直流侧极线和所述换流器VSC2的直流侧极线经电阻R1、电阻R2接地。
在一个实施例中，所述换流器LCC可以采用12脉动晶闸管阀组，所述换流器VSC1、换流器VSC2可以采用模块化多电平拓扑结构；所述换流器VSC1和所述换流器VSC2还可以包括采用如下任意一种拓扑结构的功率模块：半桥拓扑功率模块、全桥拓扑功率模块、全半桥混合拓扑功率模块。
在一个实施例中，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均可以采用高速直流开关HSS或单相交流断路器。
图2为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2且换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构的在线投入试验方式流程图，其中，换流器LCC和换流器VSC1处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2均处于合位，所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于分位，如图2所示，该方法包括：
S201：控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待投入换流器VSC2处于定电压控制方式；
S202：向换流器VSC2施加触发脉冲，并将换流器VSC2直流电压的目标值设为当前换流器VSC1电压控制端的直流电压值；
S203：当换流器VSC2直流电压达到目标值或换流器VSC2直流电压与换流器VSC1直流电压在电压误差范围内时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2闭合，使得换流器VSC2投入使用；
S204：当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于闭合位置时，将换流器VSC2的控制方式从定电压控制方式转为定有功功率控制方式；
S205：当换流器VSC2功率按预设变化率变化至换流器VSC2功率目标值时，确定换流器VSC2在线投入成功。
其中，控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待投入换流器VSC2处于定电压控制方式；向换流器VSC2施加触发脉冲，并将换流器VSC2直流电压的目标值设为当前换流器VSC1电压控制端的直流电压值；当换流器VSC2直流电压达到目标值或换流器VSC2直流电压与换流器VSC1直流电压在电压误差范围内时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2闭合，使得换流器VSC2投入使用；当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于闭合位置时，将换流器VSC2的控制方式从定电压控制方式转为定有功功率控制方式；当换流器VSC2功率按预设变化率变化至换流器VSC2功率目标值时，确定换流器VSC2在线投入成功。需要说明的是，上述试验过程任何一个阶段出现问题或跳闸，都应重复从第一步执行上述试验过程，直到试验成功。
此处说明的是，当第三站为换流器VSC1时，控制方法的原理同上。
图3为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2且换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构的在线退出试验方式流程图，其中，换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态；所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，如图3所示，该方法包括：
S301：控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器VSC2处于定有功功率控制方式；
S302：当换流器VSC2功率降至零、换流器VSC2直流电流为零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2分闸，使得换流器VSC2退出；
S303：将换流器VSC2的控制方式由控有功功率方式切换为控电压方式，确定换流器VSC2在线退出成功。
其中，控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器VSC2处于定有功功率控制方式；当换流器VSC2功率降至零、换流器VSC2直流电流为零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2分闸，使得换流器VSC2退出；将换流器VSC2的控制方式由控有功功率方式切换为控电压方式，确定换流器VSC2在线退出成功。需要说明的是，若换流器VSC2运行初始状态处于控电压运行方式，需对换流器VSC2进行控制方式转换，将换流器VSC2转换至控直流功率方式或控直流电流方式后，重复上述过程，且上述试验过程任何一个阶段出现问题发生系统跳闸，都应重复从第一步执行上述试验过程，直到试验成功。
此处说明的是，当第三站为换流器VSC1时，控制方法的原理同上。
图4为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2且换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构的在线投入试验方式流程图，其中，换流器LCC和换流器VSC1处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2均处于合位，所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于分位，如图4所示，该方法包括：
S401：控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待投入换流器VSC2处于定直流电压控制方式；
S402：向换流器LCC下发强制移相命令，使得换流器LCC触发角强制移相至160度；
S403：向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；
S404：当混合直流第三站在线投退试验系统直流电压为零，直流电流为零时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2闭合，使得换流器VSC2投入；
S405：当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于闭合位置时，将换流器VSC2的控制方式从定电压控制方式转为定有功功率控制方式，并将换流器VSC2的功率目标值设为零；
S406：向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压按预设速率上升至额定直流电压，并控制换流器LCC取消强制移相，换流器LCC直流电流上升；
S407：当换流器VSC2功率变化至功率目标值时，确定换流器VSC2在线投入成功。
其中，控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待投入换流器VSC2处于定直流电压控制方式；向换流器LCC下发强制移相命令，使得换流器LCC触发角强制移相至160度；向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；当混合直流第三站在线投退试验系统直流电压为零，直流电流为零时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2闭合，使得换流器VSC2投入；当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于闭合位置时，将换流器VSC2的控制方式从定电压控制方式转为定有功功率控制方式，并将换流器VSC2的功率目标值设为零；向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压按预设速率上升至额定直流电压，并控制换流器LCC取消强制移相，换流器LCC直流电流上升；当换流器VSC2功率变化至功率目标值时，确定换流器VSC2在线投入成功。需要说明的是，上述试验过程任何一个阶段出现问题发生系统跳闸，都应重复从第一步执行上述试验过程，直到试验成功。
此处说明的是，当第三站为换流器VSC1时，控制方法的原理同上。
图5为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2且换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构的在线退出试验方式流程图，其中，换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，如图5所示，该方法包括：
S501：控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器VSC2处于定有功功率控制方式；
S502：向换流器LCC下发强制移相命令，使得换流器LCC的触发角强制移相至160度；
S503：向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；
S504：当混合直流第三站在线投退试验系统直流电压为零，直流电流为零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2分闸，使得换流器VSC2退出；
S505：当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于分闸位置时，且换流器VSC2直流电流为零时，控制换流器VSC2由控功率方式切换为控直流电压方式；
S506：向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压按预设速率上升至额定直流电压，并控制换流器LCC取消强制移相，换流器LCC直流电流上升；
S507：当换流器LCC直流电流上升至预设值时，确定换流器LCC和换流器VSC1处于稳定运行状态，确定换流器VSC2在线退出成功。
其中，控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器VSC2处于定有功功率控制方式；向换流器LCC下发强制移相命令，使得换流器LCC的触发角强制移相至160度；向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；当混合直流第三站在线投退试验系统直流电压为零，直流电流为零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2分闸，使得换流器VSC2退出；当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于分闸位置时，且换流器VSC2直流电流为零时，控制换流器VSC2由控功率方式切换为控直流电压方式；向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压按预设速率上升至额定直流电压，并控制换流器LCC取消强制移相，换流器LCC直流电流上升；当换流器LCC直流电流上升至预设值时，确定换流器LCC和换流器VSC1处于稳定运行状态，确定换流器VSC2在线退出成功。需要说明的是，若系统运行初始状态为换流器VSC2处于控电压运行方式，需对换流器VSC2进行控制方式转换，将换流器VSC2转换至控直流功率方式或控直流电流方式后，重复上述过程，且上述试验过程任何一个阶段出现问题发生系统跳闸，都应重复从第一步执行上述试验过程，直到试验成功。
此处说明的是，当第三站为换流器VSC1时，控制方法的原理同上。
图6为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器LCC且换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构的在线投入试验方式流程图，其中，换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2均处于分位，如图6所示，该方法包括：
S601：控制换流器VSC1处于定直流电压控制方式，换流器VSC2处于定有功功率控制方式、待投入换流器LCC工作在空载加压控制模式，换流器LCC直流电压的目标值为换流器VSC1直流电压；
S602：当换流器LCC直流电压上升至目标值时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2闭合，使得换流器LCC投入；
S603：当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于闭合位置时，换流器LCC退出空载加压控制方式，转换至定直流电流控制方式或定直流功率控制方式；
S604：当换流器LCC直流电流按预设变化率上升至预设电流值时，确定换流器LCC在线投入成功。
其中，控制换流器VSC1处于定直流电压控制方式，换流器VSC2处于定有功功率控制方式、待投入换流器LCC工作在空载加压控制模式，换流器LCC直流电压的目标值为换流器VSC1直流电压；当换流器LCC直流电压上升至目标值时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2闭合，使得换流器LCC投入；当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于闭合位置时，换流器LCC退出空载加压控制方式，转换至定直流电流控制方式或定直流功率控制方式；当换流器LCC直流电流按预设变化率上升至预设电流值时，确定换流器LCC在线投入成功。需要说明的是，上述试验过程任何一个阶段出现问题发生系统跳闸，都应重复从第一步执行上述试验过程，直到试验成功。
图7为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器LCC且换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构的在线投入试验方式流程图，其中，换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2均处于分位，如图7所示，该方法包括：
S701：控制换流器VSC1处于定直流电压控制方式、换流器VSC2处于定有功功率控制方式、待投入换流器LCC处于定电流控制方式或定直流功率控制方式；
S702：向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；
S703：当换流器VSC1直流电压下降至零且换流器VSC2功率下降至零时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2闭合，使得换流器LCC投入；
S704：当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于闭合位置时，向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压上升至额定直流电压；
S705：当换流器VSC1直流电压上升至额定直流电压时，控制换流器LCC转换至定直流电流控制方式或定直流功率控制方式，解锁换流器LCC；
S706：当换流器LCC直流电流按预设变化率上升至预设电流值时，确定换流器LCC在线投入成功。
其中，控制换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待投入换流器VSC2处于定有功功率控制方式、待投入换流器LCC处于定电流控制方式或定直流功率控制方式；向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；当换流器VSC1直流电压下降至零且换流器VSC2功率下降至零时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2闭合，使得换流器LCC投入；当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于闭合位置时，向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压上升至额定直流电压；当换流器VSC1直流电压上升至额定直流电压时，控制换流器LCC转换至定直流电流控制方式或定直流功率控制方式，解锁LCC换流器；当换流器LCC直流电流按预设变化率上升至预设电流值时，确定换流器LCC在线投入成功。需要说明的是，上述试验过程任何一个阶段出现问题发生系统跳闸，都应重复从第一步执行上述试验过程，直到试验成功。
图8为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器LCC的在线退出试验方式流程图，其中，换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2、所述直流开关AK1、所述直流开关AK2均处于合位，如图8所示，该方法包括：
S801：控制换流器VSC2处于定有功功率控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器LCC处于定电流控制方式；
S802：控制换流器LCC直流电流下降至预设电流值，所述预设电流值为额定电流的预设百分比，并下发换流器LCC强制移相命令，使触发角强制移相至160度；
S803：当换流器LCC直流电流降至零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2分闸，使得换流器LCC退出；
S804：当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于分位时，换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，确定换流器LCC在线退出成功。
其中，控制换流器VSC2处于定有功功率控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器LCC处于定电流控制方式；控制换流器LCC直流电流下降至预设电流值，所述预设电流值为额定电流的预设百分比，并下发换流器LCC强制移相命令，使触发角强制移相至160度；当换流器LCC直流电流降至零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2分闸，使得换流器LCC退出；当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于分位时，换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，确定换流器LCC在线退出成功。需要说明的是，换流器LCC在线退出试验方法不受换流器VSC2功率模块采用方式的影响，且上述试验过程任何一个阶段出现问题发生系统跳闸，都应重复从第一步执行上述试验过程，直到试验成功。
图9为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2的在线投入试验方式流程图，其中，换流器LCC采用12脉动晶闸管阀组，直流电压为±10.5kV，额定功率为21MW，交流侧连接一台额定容量为24.4MW的变压器；换流器VSC1、换流器VSC2的额定功率均为66MW，均采用全半桥混合拓扑结构，其全、半桥模块比例为10:2，每个桥臂含两个模块冗余，换流器VSC2交流侧连接一台额定容量为75MVA的变压器；换流器LCC、换流器VSC1的直流极线两端开关AK1、AK2、BK1、BK2处于合位，换流器VSC2的直流极线开关CK1、CK2处于分位，如图9所示，该方法包括：
S901：定电压解锁换流器VSC1与定电流解锁换流器LCC，使换流器LCC和换流器VSC1处于稳态运行阶段，控制直流电压为额定值；
S902：定电压解锁需要投入的换流器VSC2；
S903：控制换流器LCC下发强制移相命令，使触发角强制移相至160度，同时控制换流器VSC1、换流器VSC2下发零压零流控制模式；
S904：当当前直流电压为零，直流电流为零时，下发当前需要投入的换流器VSC2极线开关CK1、CK2闭合命令，确认换流器VSC2极线开关CK1、CK2处于合位；
S905：控制当前需要投入的换流器VSC2的控制模式从定电压控制模式转为定功率控制模式，控制换流器VSC2退出零压零流模式；
S906：控制换流器LCC取消强制移相，当直流电压逐渐恢复至额定值时，第三站投入成功。
需要说明的是，该实施例中，图10为本发明实施例中提供的一种换流器VSC2在线投入的现场录波图，如图10所示，其中，图中S1为换流器LCC、S2为换流器VSC1、S3为换流器VSC2，20B03、20B04为正负极线单相的交流断路器。
图11为本发明实施例中提供的一种当第三站为换流器VSC2的在线退出试验方式流程图，其中，换流器LCC采用12脉动晶闸管阀组，直流电压为±10.5kV，额定功率为21MW，交流侧连接一台额定容量为24.4MW的变压器；换流器VSC1、换流器VSC2的额定功率均为66MW，均采用全半桥混合拓扑结构，其全、半桥模块比例为10:2，每个桥臂含两个模块冗余，换流器VSC2交流侧连接一台额定容量为75MVA的变压器，换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2的直流极线两端开关AK1、AK2、BK1、BK2、CK1、CK2处于合位，如图11所示，该方法包括：
S1101：定电压解锁换流器VSC1，定电流解锁换流器LCC，待退出换流器VSC2以定功率方式解锁。
S1102：当换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态时，下发换流器LCC强制移相命令，使换流器LCC的触发角强制移相至160度，将换流器VSC1、换流器VSC2投入零压零流模式；
S1103：当系统直流电压为零，直流电流为零时，下发换流器VSC2极线开关CK1、CK2分闸命令；
S1104：当换流器VSC2极线开关CK1、CK2处于分位时，将换流器VSC2由控功率方式切换为控电压方式；
S1105：控制换流器LCC取消强制移相，控制换流器VSC1、换流器VSC2退出零压零流模式，当直流电压恢复时，换流器VSC2在线退出成功。
需要说明的是，该实施例中，图12为本发明实施例中提供的一种换流器VSC2在线退出的现场录波图，如图12所示，其中，图中S1为换流器LCC、S2为换流器VSC1、S3为换流器VSC2，20B03、20B04为正负极线单相的交流断路器。
本发明实施例中，混合直流系统第三站在线投退试验系统包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器LCC、换流器VSC1和换流器VSC2，其中变压器T3的第一端与交流电网S连接，变压器T3的第二端与换流器VSC1的交流侧端连接；变压器T1的第一端与变压器T3的第二端连接，变压器T1的第二端与换流器LCC的交流侧端连接；变压器T2的第一端与变压器T3的第二端连接，变压器T2的第二端与换流器VSC2的交流侧端连接。与现有技术中的技术方案相比，本发明实施例存在完整的试验系统回路，通过本发明实施例，可以实现混合直流系统下的第三站的在线投入和退出，可以用来验证混合直流输电工程中第三站在线投退的控制和保护策略，验证实际工程第三站在线投退技术的可行性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (35)

1.一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，其特征在于，该方法用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器VSC2的在线投入，其中，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器LCC和换流器VSC1；所述换流器LCC直流侧正、负极线处分别配置直流开关AK1和直流开关AK2；所述换流器VSC1的直流侧正、负极线处分别配置直流开关BK1和直流开关BK2；所述换流器VSC2的直流侧正、负极线处分别配置直流开关CK1和直流开关CK2；所述变压器T3的第一端与交流电网S连接，所述变压器T3的第二端与所述换流器VSC1的交流侧端连接；所述变压器T1的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T1的第二端与所述换流器LCC的交流侧端连接；所述变压器T2的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T2的第二端与所述换流器VSC2的交流侧端连接；换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构，换流器LCC和换流器VSC1处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2均处于合位，所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于分位，包括：
控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待投入换流器VSC2处于定电压控制方式；
向换流器VSC2施加触发脉冲，并将换流器VSC2直流电压的目标值设为当前换流器VSC1电压控制端的直流电压值；
当换流器VSC2直流电压达到目标值或换流器VSC2直流电压与换流器VSC1直流电压在电压误差范围内时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2闭合，使得换流器VSC2投入使用；
当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于闭合位置时，将换流器VSC2的控制方式从定电压控制方式转为定有功功率控制方式；
当换流器VSC2功率按预设变化率变化至换流器VSC2功率目标值时，确定换流器VSC2在线投入成功。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：电阻R1、电阻R2；
所述换流器LCC的直流侧极线、所述换流器VSC1的直流侧极线和所述换流器VSC2的直流侧极线经电阻R1、电阻R2接地。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述换流器LCC采用12脉动晶闸管阀组，所述换流器VSC1、换流器VSC2采用模块化多电平拓扑结构。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述换流器VSC1和所述换流器VSC2包括采用如下任意一种拓扑结构的功率模块：半桥拓扑功率模块、全桥拓扑功率模块、全半桥混合拓扑功率模块。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均采用高速直流开关HSS或单相交流断路器。
6.一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，其特征在于，该方法用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器VSC2的在线退出，其中，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器LCC和换流器VSC1；所述换流器LCC直流侧正、负极线处分别配置直流开关AK1和直流开关AK2；所述换流器VSC1的直流侧正、负极线处分别配置直流开关BK1和直流开关BK2；所述换流器VSC2的直流侧正、负极线处分别配置直流开关CK1和直流开关CK2；所述变压器T3的第一端与交流电网S连接，所述变压器T3的第二端与所述换流器VSC1的交流侧端连接；所述变压器T1的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T1的第二端与所述换流器LCC的交流侧端连接；所述变压器T2的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T2的第二端与所述换流器VSC2的交流侧端连接；换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构，换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，包括：
控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器VSC2处于定有功功率控制方式；
当换流器VSC2功率降至零、换流器VSC2直流电流为零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2分闸，使得换流器VSC2退出使用；
将换流器VSC2的控制方式由控有功功率方式切换为控电压方式，确定换流器VSC2在线退出成功。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：电阻R1、电阻R2；
所述换流器LCC的直流侧极线、所述换流器VSC1的直流侧极线和所述换流器VSC2的直流侧极线经电阻R1、电阻R2接地。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述换流器LCC采用12脉动晶闸管阀组，所述换流器VSC1、换流器VSC2采用模块化多电平拓扑结构。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述换流器VSC1和所述换流器VSC2包括采用如下任意一种拓扑结构的功率模块：半桥拓扑功率模块、全桥拓扑功率模块、全半桥混合拓扑功率模块。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均采用高速直流开关HSS或单相交流断路器。
11.一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，其特征在于，该方法用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器VSC2的在线投入，其中，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器LCC和换流器VSC1；所述换流器LCC直流侧正、负极线处分别配置直流开关AK1和直流开关AK2；所述换流器VSC1的直流侧正、负极线处分别配置直流开关BK1和直流开关BK2；所述换流器VSC2的直流侧正、负极线处分别配置直流开关CK1和直流开关CK2；所述变压器T3的第一端与交流电网S连接，所述变压器T3的第二端与所述换流器VSC1的交流侧端连接；所述变压器T1的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T1的第二端与所述换流器LCC的交流侧端连接；所述变压器T2的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T2的第二端与所述换流器VSC2的交流侧端连接；换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构，换流器LCC和换流器VSC1处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2均处于合位，所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于分位，包括：
控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待投入换流器VSC2处于定直流电压控制方式；
向换流器LCC下发强制移相命令，使得换流器LCC触发角强制移相至160度；
向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；
当混合直流第三站在线投退试验系统直流电压为零，直流电流为零时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2闭合，使得换流器VSC2投入；
当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于闭合位置时，将换流器VSC2的控制方式从定电压控制方式转为定有功功率控制方式，并将换流器VSC2的功率目标值设为零；
向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压按预设速率上升至额定直流电压，并控制换流器LCC取消强制移相，换流器LCC直流电流上升；
当换流器VSC2功率变化至功率目标值时，确定换流器VSC2在线投入成功。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：电阻R1、电阻R2；
所述换流器LCC的直流侧极线、所述换流器VSC1的直流侧极线和所述换流器VSC2的直流侧极线经电阻R1、电阻R2接地。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述换流器LCC采用12脉动晶闸管阀组，所述换流器VSC1、换流器VSC2采用模块化多电平拓扑结构。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述换流器VSC1和所述换流器VSC2包括采用如下任意一种拓扑结构的功率模块：半桥拓扑功率模块、全桥拓扑功率模块、全半桥混合拓扑功率模块。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均采用高速直流开关HSS或单相交流断路器。
16.一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，其特征在于，该方法用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器VSC2的在线退出，其中，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器LCC和换流器VSC1；所述换流器LCC直流侧正、负极线处分别配置直流开关AK1和直流开关AK2；所述换流器VSC1的直流侧正、负极线处分别配置直流开关BK1和直流开关BK2；所述换流器VSC2的直流侧正、负极线处分别配置直流开关CK1和直流开关CK2；所述变压器T3的第一端与交流电网S连接，所述变压器T3的第二端与所述换流器VSC1的交流侧端连接；所述变压器T1的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T1的第二端与所述换流器LCC的交流侧端连接；所述变压器T2的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T2的第二端与所述换流器VSC2的交流侧端连接；换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构，换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，包括：
控制换流器LCC处于定电流控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器VSC2处于定有功功率控制方式；
向换流器LCC下发强制移相命令，使得换流器LCC的触发角强制移相至160度；
向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；
当混合直流第三站在线投退试验系统直流电压为零，直流电流为零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关CK1和所述直流开关CK2分闸，使得换流器VSC2退出；
当所述直流开关CK1、所述直流开关CK2处于分闸位置时，且换流器VSC2直流电流为零时，控制换流器VSC2由控功率方式切换为控直流电压方式；
向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压按预设速率上升至额定直流电压，并控制换流器LCC取消强制移相，换流器LCC直流电流上升；
当换流器LCC直流电流上升至预设值时，确定换流器LCC和换流器VSC1处于稳定运行状态，确定换流器VSC2在线退出成功。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：电阻R1、电阻R2；
所述换流器LCC的直流侧极线、所述换流器VSC1的直流侧极线和所述换流器VSC2的直流侧极线经电阻R1、电阻R2接地。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述换流器LCC采用12脉动晶闸管阀组，所述换流器VSC1、换流器VSC2采用模块化多电平拓扑结构。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述换流器VSC1和所述换流器VSC2包括采用如下任意一种拓扑结构的功率模块：半桥拓扑功率模块、全桥拓扑功率模块、全半桥混合拓扑功率模块。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均采用高速直流开关HSS或单相交流断路器。
21.一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，其特征在于，该方法用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器LCC的在线投入，其中，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器VSC1和换流器VSC2；所述换流器LCC直流侧正、负极线处分别配置直流开关AK1和直流开关AK2；所述换流器VSC1的直流侧正、负极线处分别配置直流开关BK1和直流开关BK2；所述换流器VSC2的直流侧正、负极线处分别配置直流开关CK1和直流开关CK2；所述变压器T3的第一端与交流电网S连接，所述变压器T3的第二端与所述换流器VSC1的交流侧端连接；所述变压器T1的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T1的第二端与所述换流器LCC的交流侧端连接；所述变压器T2的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T2的第二端与所述换流器VSC2的交流侧端连接；换流器VSC1、换流器VSC2采用半桥拓扑结构，换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2均处于分位，包括：
控制换流器VSC1处于定直流电压控制方式，换流器VSC2处于定有功功率控制方式、待投入换流器LCC工作在空载加压控制模式，换流器LCC直流电压的目标值为换流器VSC1直流电压；
当换流器LCC直流电压上升至目标值时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2闭合，使得换流器LCC投入；
当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于闭合位置时，换流器LCC退出空载加压控制方式，转换至定直流电流控制方式或定直流功率控制方式；
当换流器LCC直流电流按预设变化率上升至预设电流值时，确定换流器LCC在线投入成功。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：电阻R1、电阻R2；
所述换流器LCC的直流侧极线、所述换流器VSC1的直流侧极线和所述换流器VSC2的直流侧极线经电阻R1、电阻R2接地。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述换流器LCC采用12脉动晶闸管阀组，所述换流器VSC1、换流器VSC2采用模块化多电平拓扑结构。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述换流器VSC1和所述换流器VSC2包括采用如下任意一种拓扑结构的功率模块：半桥拓扑功率模块、全桥拓扑功率模块、全半桥混合拓扑功率模块。
25.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均采用高速直流开关HSS或单相交流断路器。
26.一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，其特征在于，该方法用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器LCC的在线投入，其中，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器VSC1和换流器VSC2；所述换流器LCC直流侧正、负极线处分别配置直流开关AK1和直流开关AK2；所述换流器VSC1的直流侧正、负极线处分别配置直流开关BK1和直流开关BK2；所述换流器VSC2的直流侧正、负极线处分别配置直流开关CK1和直流开关CK2；所述变压器T3的第一端与交流电网S连接，所述变压器T3的第二端与所述换流器VSC1的交流侧端连接；所述变压器T1的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T1的第二端与所述换流器LCC的交流侧端连接；所述变压器T2的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T2的第二端与所述换流器VSC2的交流侧端连接；换流器VSC1、换流器VSC2采用全桥拓扑或全半桥混合拓扑结构，换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均处于合位，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2均处于分位，包括：
控制换流器VSC1处于定直流电压控制方式、换流器VSC2处于定有功功率控制方式、待投入换流器LCC处于定电流控制方式或定直流功率控制方式；
向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发投入零压零流模式命令，检测直流电压和直流电流是否到零；
当换流器VSC1直流电压下降至零且换流器VSC2功率下降至零时，下发直流开关闭合命令，所述直流开关闭合命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2闭合，使得换流器LCC投入；
当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于闭合位置时，向换流器VSC1或换流器VSC2施加触发脉冲，控制换流器VSC1和换流器VSC2下发退出零压零流模式命令，控制换流器VSC1直流电压上升至额定直流电压；
当换流器VSC1直流电压上升至额定直流电压时，控制换流器LCC转换至定直流电流控制方式或定直流功率控制方式，解锁换流器LCC；
当换流器LCC直流电流按预设变化率上升至预设电流值时，确定换流器LCC在线投入成功。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：电阻R1、电阻R2；
所述换流器LCC的直流侧极线、所述换流器VSC1的直流侧极线和所述换流器VSC2的直流侧极线经电阻R1、电阻R2接地。
28.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述换流器LCC采用12脉动晶闸管阀组，所述换流器VSC1、换流器VSC2采用模块化多电平拓扑结构。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述换流器VSC1和所述换流器VSC2包括采用如下任意一种拓扑结构的功率模块：半桥拓扑功率模块、全桥拓扑功率模块、全半桥混合拓扑功率模块。
30.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均采用高速直流开关HSS或单相交流断路器。
31.一种混合直流第三站在线投退试验系统的控制方法，其特征在于，该方法用于控制混合直流第三站在线投退试验系统中换流器LCC的在线退出，其中，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：变压器T1、变压器T2、变压器T3、换流器VSC1和换流器VSC2；所述换流器LCC直流侧正、负极线处分别配置直流开关AK1和直流开关AK2；所述换流器VSC1的直流侧正、负极线处分别配置直流开关BK1和直流开关BK2；所述换流器VSC2的直流侧正、负极线处分别配置直流开关CK1和直流开关CK2；所述变压器T3的第一端与交流电网S连接，所述变压器T3的第二端与所述换流器VSC1的交流侧端连接；所述变压器T1的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T1的第二端与所述换流器LCC的交流侧端连接；所述变压器T2的第一端与所述变压器T3的第二端连接，所述变压器T2的第二端与所述换流器VSC2的交流侧端连接；换流器LCC、换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2、所述直流开关AK1、所述直流开关AK2均处于合位，包括：
控制换流器VSC2处于定有功功率控制方式、换流器VSC1处于定直流电压控制方式、待退出换流器LCC处于定电流控制方式；
控制换流器LCC直流电流下降至预设电流值，所述预设电流值为额定电流的预设百分比，并下发换流器LCC强制移相命令，使触发角强制移相至160度；
当换流器LCC直流电流降至零时，下发直流开关分闸命令，所述直流开关分闸命令用于控制所述直流开关AK1和所述直流开关AK2分闸，使得换流器LCC退出；
当所述直流开关AK1和所述直流开关AK2处于分位时，换流器VSC1、换流器VSC2处于稳态运行状态，确定换流器LCC在线退出成功。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，混合直流第三站在线投退试验系统还包括：电阻R1、电阻R2；
所述换流器LCC的直流侧极线、所述换流器VSC1的直流侧极线和所述换流器VSC2的直流侧极线经电阻R1、电阻R2接地。
33.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述换流器LCC采用12脉动晶闸管阀组，所述换流器VSC1、换流器VSC2采用模块化多电平拓扑结构。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，所述换流器VSC1和所述换流器VSC2包括采用如下任意一种拓扑结构的功率模块：半桥拓扑功率模块、全桥拓扑功率模块、全半桥混合拓扑功率模块。
35.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述直流开关AK1、所述直流开关AK2、所述直流开关BK1、所述直流开关BK2、所述直流开关CK1、所述直流开关CK2均采用高速直流开关HSS或单相交流断路器。
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