CN114914890A - 一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法及装置 - Google Patents

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CN114914890A CN202110172033.4A CN202110172033A CN114914890A CN 114914890 A CN114914890 A CN 114914890A CN 202110172033 A CN202110172033 A CN 202110172033A CN 114914890 A CN114914890 A CN 114914890A
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李海英
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Abstract

本发明公开了一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法，包括：为电压源换流器配置直流电流限流控制器进行线路故障期间直流电流的控制，在电压源换流器直流侧线路发生故障但尚未被检测出时，将电压源换流器流向线路故障点的电流限制在安全水平；在直流侧线路故障被检测出之后，将电压源换流器流向线路故障点的电流控制为零实现故障清除；在重启恢复过程中，保证电压源换流器不会向线路故障点流入超过安全水平的电流。本发明可以实现电压源换流器对不同类型直流侧线路故障的自适应处理。

Description

一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法及装置
技术领域
本发明属于直流输电技术领域，具体涉及一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法。
背景技术
随着电力电子器件的不断发展和直流输电技术的广泛应用，至少一个换流站采用晶闸管换流器、至少一个换流站采用电压源换流器的混合直流输电系统以及各端换流站均采用电压源换流器的柔性直流输电系统都具有广泛的应用前景。如图1所示，为常见的两端双极柔性直流输电系统，由正、负两个直流极构成，每个直流极是包含整流端换流器、逆变端换流器、直流线路及接地极等的一个完整直流输电回路。
当直流线路故障发生时，能否快速地清除直流线路故障对于直流输电系统的稳定运行起着非常重要的作用。目前电压源换流器一般采用模块化多电平(ModularMultilevel Converter，MMC)结构，基于常规半桥子模块(Half Bridge Sub-module，HBSM)的半桥MMC换流器不能阻断直流侧故障，在直流侧未配置直流断路器或大功率二极管的情况下，柔直站需采用具备直流侧故障清除能力的换流器拓扑，如基于全桥子模块(FullBridge Sub-module，FBSM)的全桥MMC换流器或基于全桥、半桥子模块混合的混合型MMC换流器等。对于具备直流侧故障清除能力的换流器，李少华等人的“混合型MMC及其直流故障穿越策略优化”(中国电机工程学报，2016，36(7)：1849-1858)提出在直流侧线路发生故障后控制换流器输出零直流电流实现直流侧故障的清除，该方法可有效处理电压源换流器直流侧线路出现的金属性瞬时接地故障,但对于实际工程中也常出现的高阻性接地故障或持续性接地故障却不能有效处理。对于高阻性接地故障，由于电气量变化相对平缓，直流线路故障的检测时间往往较长，如果在直流线路故障被检出前电压源换流器流向故障点的电流持续增大并引起电压源换流器过流闭锁，将导致故障清除的失败。对于持续性接地故障，由于去游离过程结束后电压源换流器会尝试恢复直流电压，在故障尚未实际清除的情况下，随着直流电压的抬升，电压源换流器将重新向故障点注入电流，可导致电压源换流器过流闭锁。
对于直流侧未配置直流断路器或大功率二极管的电压源换流器，目前尚未见到能实现适应不同类型直流侧线路故障的处理方法被提出，因此有必要研究一种可以实现电压源换流器自适应处理不同类型直流侧线路故障的方法。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术不足提供一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法，满足含有电压源换流器的直流输电系统直流线路故障的处理需要。
为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：
一方面，本发明提出了一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法，所述电压源换流器配置于直流输电系统任一直流极的整流端或逆变端，整流端和逆变端通过直流线路进行连接，所述方法包括：
根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom；
在未检测到直流侧线路故障时，设置电压源换流器的直流电流限流目标值Idclim为第一电流阈值-ΔI；
基于直流电流测量值Idc与所述直流电流限流目标值Idclim相减后的差值进行PI控制后，得到直流电流限流控制输出值；
将所述直流电流限流控制输出值与所述电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom中的较小者作为电压源换流器的直流电压参考值UdVref，用于电压源换流器的控制；
在直流侧线路故障被检测出之后，将直流电流限流目标值Idclim设置为零，控制直流电流测量值Idc至零，并维持至去游离时间结束；
去游离时间结束后，将电压源换流器直流电压参考值UdVref由当前值按设定斜率向电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom爬升，同时将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI；
待电压源换流器直流电压参考值UdVref爬升恢复至与电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom相等后，直流侧线路故障处理过程结束。
优选的，所述根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom包括：
根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref；
当直流极的整流端或逆变端包含一个电压源换流器时，将Udcref作为电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom；
当直流极的整流端或逆变端包含两个或两个以上串联运行的电压源换流器时，将电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref按照串联运行的电压源换流器总个数M进行分配，作为各运行电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom，其中
Figure BDA0002939024320000031
M为正整数。
优选的，当电压源换流器运行于逆变端时ΔI的取值范围为0.1IdcN≤ΔI≤1.0IdcN，当电压源换流器运行于整流端时ΔI的取值范围为(Idcref+0.1IdcN)≤ΔI≤Idcmax；其中：IdcN为直流电流额定值，Idcref为直流极的直流电流参考值，Idcmax为直流电流连续运行上限值。
优选的，所述方法还包括：在所述将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI的同时，将直流电流限流控制输出值作为电压源换流器直流电压参考值UdVref的上限。
优选的，所述方法还包括：将计算产生的电压源换流器直流电压参考值UdVref的
Figure BDA0002939024320000032
作为电压源换流器的桥臂电压直流偏置量进行桥臂参考电压的计算。
优选的，所述方法还包括：当电压源换流器用于直流极的直流电压控制时，将计算产生的电压源换流器直流电压参考值UdVref与电压源换流器直流电压测量值UdV相减后的差值经PI调节后得到d轴电流参考值，实现对直流极直流电压的控制。
优选的，当直流极的整流端或逆变端包含两个或两个以上串联运行的电压源换流器时，选择其中一个电压源换流器作为主控换流器，其他换流器均为从控换流器，各从控换流器同步保持其直流电压参考值与主控换流器的直流电压参考值相一致。
另一方面，本发明提供了一种电压源换流器直流侧线路故障处理装置，所述电压源换流器配置于直流输电系统任一直流极的整流端或逆变端，整流端和逆变端通过直流线路进行连接，所述装置包括：直流电压参考正常值获取单元、直流电流限流目标值设置单元、限流控制输出单元和直流电压参考值设置单元，其中：
直流电压参考正常值获取单元：用于根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom；
直流电流限流目标值设置单元：用于在未检测到直流侧线路故障时，设置电压源换流器的直流电流限流目标值Idclim为第一电流阈值-ΔI；在直流侧线路故障被检测出之后，将直流电流限流目标值Idclim设置为零，控制直流电流测量值Idc至零，并维持至去游离时间结束；去游离时间结束后，将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI；
限流控制输出单元：用于基于直流电流测量值Idc与所述直流电流限流目标值Idclim相减后的差值进行PI控制后，得到直流电流限流控制输出值；
直流电压参考值设置单元：用于在未检测到直流侧线路故障及直流侧线路故障被检测出但去游离时间未结束时，将所述直流电流限流控制输出值与所述电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom中的较小者作为电压源换流器的直流电压参考值UdVref，用于电压源换流器的控制；去游离时间结束后，将电压源换流器直流电压参考值UdVref由当前值按设定斜率向电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom爬升，直至电压源换流器直流电压参考值UdVref爬升恢复至与电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom相等。
优选的，所述直流电压参考正常值获取单元包括：
根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref；
当直流极的整流端或逆变端包含一个电压源换流器时，将Udcref作为电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom；
当直流极的整流端或逆变端包含两个或两个以上串联运行的电压源换流器时，将电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref按照串联运行的电压源换流器总个数M进行分配，作为各运行电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom，其中
Figure BDA0002939024320000041
M为正整数。
优选的，当电压源换流器运行于逆变端时ΔI的取值范围为0.1IdcN≤ΔI≤1.0IdcN，当电压源换流器运行于整流端时ΔI的取值范围为(Idcref+0.1IdcN)≤ΔI≤Idcmax；其中：IdcN为直流电流额定值，Idcref为直流极的直流电流参考值，Idcmax为直流电流连续运行上限值。
优选的，所述装置还包括：限幅单元，用于在所述将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI的同时，将直流电流限流控制输出值作为电压源换流器直流电压参考值UdVref的上限。
优选的，所述装置还包括：桥臂参考电压计算单元，将计算产生的电压源换流器直流电压参考值UdVref的
Figure BDA0002939024320000051
作为电压源换流器的桥臂电压直流偏置量进行桥臂参考电压的计算。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法，为电压源换流器配置直流电流限流控制器进行线路故障期间直流电流的控制，在电压源换流器直流侧线路发生故障但尚未被检测出时，将电压源换流器流向线路故障点的电流限制在安全水平；在直流侧线路故障被检测出之后，将电压源换流器流向线路故障点的电流控制为零实现故障清除；在重启恢复过程中，保证电压源换流器不会向线路故障点流入超过安全水平的电流。通过该方法可以实现电压源换流器对不同类型直流侧线路故障的自适应处理，满足含有电压源换流器的直流输电系统直流线路故障的处理需要。
附图说明
图1是本发明实施例提供的两端双极柔性直流输电系统主回路示意图；
图2是本发明实施例提供的电压源换流器拓扑示意图；
图3是本发明中逆变端电压源换流器直流侧等效回路图；
图4是本发明中逆变端电压源换流器直流侧线路发生故障后的等效回路图；
图5是本发明实施例提供的一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法流程图；
图6是本发明中两个或两个以上串联运行的电压源换流器拓扑示意图；
图7是本发明提供的配置直流电流限流控制器的电压源换流器控制器结构图；
图8是本发明提供的一种电压源换流器直流侧线路故障处理装置。
具体实施方式
以下将结合附图及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
本发明提供一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法及装置，所述电压源换流器配置于直流输电系统任一直流极的整流端或逆变端，整流端和逆变端通过直流线路进行连接，用于实现电压源换流器对不同类型直流侧线路故障的自适应处理，满足含有电压源换流器的直流输电系统直流线路故障的处理需要。
图1所述为本发明实施例提供的两端双极柔性直流输电系统主回路示意图，由正、负两个直流极构成，每个直流极是包含整流端换流器、逆变端换流器、直流线路及接地极等的一个完整直流输电回路。本实施例的整流端换流器、逆变端换流器均为电压源换流器。图2是本发明实施例提供的电压源换流器拓扑示意图。
所述电压源换流器采用模块化多电平结构，并包括下述两种类型或者其中一种类型的子模块：
第一类子模块为在非闭锁状态下能输出正、负、零三类电平的子模块，如全桥子模块(FBSM)等；
第二类子模块为在非闭锁状态下只能输出正、零两类电平的子模块，如半桥子模块(HBSM)、类全桥子模块(SFBSM)等。
所述电压源换流器的拓扑示意图如图2所示，其中Uap、Ubp、Ucp分别为电压源换流器A、B、C三相的上桥臂电压，Uan、Ubn、Ucn分别为A、B、C三相的下桥臂电压；L0为桥臂电抗器电感值。
所述电压源换流器的桥臂子模块配置方式包括下述两种：
方式一，每相上、下桥臂均由第一类子模块级联组成；
方式二，每相上、下桥臂均为由第一类子模块、第二类子模块两种类型子模块级联组成的混合桥臂，各桥臂两种子模块的数量配置比例相同。
对于电压源换流器，其直流侧等效回路可以采用图3表示，其中UdV表示电压源换流器直流电压测量值，ucom表示电压源换流器的理想直流电压，Leq表示电压源换流器等效电感。
根据电压源换流器的子模块连接特征，假设各桥臂的工作子模块电容电压平均值Uc相同，ucom可以表示为：
Figure BDA0002939024320000061
其中，UcN为子模块电容额定电压。
可见，在子模块电容电压Uc维持稳定的情况下，电压源换流器的理想直流电压将由本换流器直流电压参考值确定，调整电压源换流器的直流电压参考值可以实现对换流器输出直流电压的控制。
以逆变端电压源换流器为例，其直流侧线路发生故障后的等效回路如图4所示，根据基尔霍夫电压定律，逆变站与直流线路故障点的电压量之间满足如下表达式：
Figure BDA0002939024320000071
其中，Uf为故障点直流电压,Rline、Lline分别为逆变端至故障点的直流线路等效电阻和电感值，Ld为逆变端平波电抗器电感值。
由式(2)可见，当直流线路发生故障并引起Uf低于ucom后，逆变端直流电流Idc将反向流入故障点，由于直流线路、平波电抗器及桥臂电抗器等电感元件的作用，逆变端Idc将由故障前初始值先下降至0、之后由0反向增大，如直流电流持续反向增大至换流器过流水平将导致换流器闭锁。
在直流线路发生故障但尚未被检测出时，电压源换流器如果主动调整ucom，输出与故障点相匹配的直流电压，将可以使电压源换流器向故障点提供的电流维持在安全水平，保证电压源换流器不发生过流闭锁。
基于以上分析，本发明实施例提出了一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法，如图5所示，包括如下步骤：
S100：根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom。
一些实施例中，当直流极的整流端或逆变端为单个运行的电压源换流器时，具体方式包括：
S111：根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref；
S112：当直流极的整流端或逆变端包含一个电压源换流器时，将Udcref作为电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom。
一些实施例中，当采用如图6所示的拓扑，直流极的整流端或逆变端包含两个或两个以上串联运行的电压源换流器时，具体方式包括：
S121：根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref；
S122：将电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref按照串联运行的电压源换流器总个数M进行分配，作为各运行电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom，其中
Figure BDA0002939024320000072
M为正整数。
S200：在未检测到直流侧线路故障时，设置电压源换流器的直流电流限流目标值Idclim为第一电流阈值-ΔI。
一些实施例中，当电压源换流器运行于逆变端时ΔI的取值范围为0.1IdcN≤ΔI≤1.0IdcN，当电压源换流器运行于整流端时ΔI的取值范围为(Idcref+0.1IdcN)≤ΔI≤Idcmax；其中：IdcN为直流电流额定值，Idcref为直流极的直流电流参考值，Idcmax为直流电流连续运行上限值。
S300：基于直流电流测量值Idc与所述直流电流限流目标值Idclim相减后的差值进行PI控制后，得到直流电流限流控制输出值。
S400：将所述直流电流限流控制输出值与所述电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom中的较小者作为电压源换流器的直流电压参考值UdVref，用于电压源换流器的控制。
S500：在直流侧线路故障被检测出之后，将直流电流限流目标值Idclim设置为零，控制直流电流测量值Idc至零，并维持至去游离时间结束。
S600：去游离时间结束后，将电压源换流器直流电压参考值UdVref由当前值按设定斜率向电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom爬升，同时将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI。
S700：待电压源换流器直流电压参考值UdVref爬升恢复至与电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom相等后，直流侧线路故障处理过程结束。
当电压源换流器用于直流极的直流电压控制时，将计算产生的电压源换流器直流电压参考值UdVref与电压源换流器直流电压测量值UdV相减后的差值经PI调节后得到d轴电流参考值，实现对直流极直流电压的控制。
一些实施例中，电压源换流器直流侧线路故障处理方法在上述基础上还包括步骤S600中在所述将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI的同时，将直流电流限流控制输出值作为电压源换流器直流电压参考值UdVref的上限。
一些实施例中，电压源换流器直流侧线路故障处理方法在上述基础上还包括：将计算产生的电压源换流器直流电压参考值UdVref的
Figure BDA0002939024320000081
作为电压源换流器的桥臂电压直流偏置量进行桥臂参考电压的计算。桥臂参考电压计算公式为：
Figure BDA0002939024320000082
其中：upj为j相的上桥臂参考电压，unj为j相的下桥臂参考电压，ujo-ref为j相交流参考电压。
一些实施例中，当直流极的整流端或逆变端包含两个或两个以上串联运行的电压源换流器时，选择其中一个电压源换流器作为主控换流器，其他换流器均为从控换流器，各从控换流器同步保持其直流电压参考值与主控换流器的直流电压参考值相一致。
图7所示为本发明提供的配置直流电流限流控制器的电压源换流器控制器结构图。在电流内环控制器、直流电压外环控制器和有功功率外环控制器的基础上，为电压源换流器配置直流电流限流控制器并设定直流电流限流目标值Idclim为-ΔI，该控制器以将直流电流限制为-ΔI作为控制目标，当直流电流高于-ΔI时，该控制器处于正饱和状态，不实际起效；当直流电流降至低于-ΔI时，该控制器将自动起效并调整直流电压参考值，使流向故障点的直流电流钳位在-ΔI的水平，从而保证故障被检出前电压源换流器不发生过流。ΔI根据电压源换流器运行于逆变端还是整流端在对应的范围内取值，当电压源换流器运行于逆变端时ΔI的取值范围为0.1IdcN≤ΔI≤1.0IdcN，当电压源换流器运行于整流端时ΔI的取值范围为(Idcref+0.1IdcN)≤ΔI≤Idcmax。
当直流线路故障被检测出之后，为实现直流线路故障电流的清除，需阻断电压源换流器向直流侧线路故障点注入电流，为此将直流电流限流目标值Idclim由-ΔI切换为零，控制直流电流测量值Idc至零，并维持至去游离时间结束。
在去游离时间结束后，电压源换流器将恢复直流电压，将直流电压参考值UdVref由当前值按设定斜率向直流电压参考值的正常值UdVref-Nom爬升，为避免持续性接地故障下在重启恢复阶段发生过流，可在重启升压阶段将直流电流限流控制器保持投入并将直流电流限流目标值Idclim由0切换为-ΔI，同时将直流电流限流控制器输出作为直流电压参考值的上限，一旦重启升压阶段出现直流电流反向增大至低于-ΔI时，该控制器将自动起效限制直流电压参考值的爬升并使流向故障点的直流电流钳位在-ΔI的水平，待直流线路故障被再次检测出之后启动下一次故障清除，直流电流限流控制器在直流电压参考值UdVref爬升至与电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom相等后退出，直流侧线路故障处理过程结束。
将计算产生的电压源换流器直流电压参考值UdVref的
Figure BDA0002939024320000091
作为电压源换流器的桥臂电压直流偏置量进行桥臂参考电压的计算。
当电压源换流器用于直流极的直流电压控制时，将计算产生的电压源换流器直流电压参考值UdVref与电压源换流器直流电压测量值UdV相减后输入电压源换流器的直流电压外环控制器进行闭环控制，实现对直流极直流电压的控制。当电压源换流器用于有功功率控制时，采用有功功率外环控制器进行电压源换流器有功输出的控制。
如图8所示，本发明实施例提供了一种电压源换流器直流侧线路故障处理装置，包括：直流电压参考正常值获取单元、直流电流限流目标值设置单元、限流控制输出单元和直流电压参考值设置单元，其中：
直流电压参考正常值获取单元：用于根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom。
直流电流限流目标值设置单元：用于在未检测到直流侧线路故障时，设置电压源换流器的直流电流限流目标值Idclim为第一电流阈值-ΔI；在直流侧线路故障被检测出之后，将直流电流限流目标值Idclim设置为零，控制直流电流测量值Idc至零，并维持至去游离时间结束；去游离时间结束后，将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI。
限流控制输出单元：用于基于直流电流测量值Idc与所述直流电流限流目标值Idclim相减后的差值进行PI控制后，得到直流电流限流控制输出值。
直流电压参考值设置单元：用于在未检测到直流侧线路故障及直流侧线路故障被检测出但去游离时间未结束时，将所述直流电流限流控制输出值与所述电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom中的较小者作为电压源换流器的直流电压参考值UdVref，用于电压源换流器的控制；去游离时间结束后，将电压源换流器直流电压参考值UdVref由当前值按设定斜率向电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom爬升，直至电压源换流器直流电压参考值UdVref爬升恢复至与电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom相等。
一些实施例中，所述直流电压参考正常值获取单元包括：根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref；当直流极的整流端或逆变端包含一个电压源换流器时，将Udcref作为电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom；
一些实施例中，当直流极的整流端或逆变端包含两个或两个以上串联运行的电压源换流器时，所述直流电压参考正常值获取单元包括：根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref；将电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref按照串联运行的电压源换流器总个数M进行分配，作为各运行电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom，其中
Figure BDA0002939024320000111
M为正整数。
一些实施例中，当电压源换流器运行于逆变端时ΔI的取值范围为0.1IdcN≤ΔI≤1.0IdcN，当电压源换流器运行于整流端时ΔI的取值范围为(Idcref+0.1IdcN)≤ΔI≤Idcmax；其中：IdcN为直流电流额定值，Idcref为直流极的直流电流参考值，Idcmax为直流电流连续运行上限值。
一些实施例中，所述装置还包括：限幅单元，用于在所述将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI的同时，将直流电流限流控制输出值作为电压源换流器直流电压参考值UdVref的上限。
一些实施例中，所述装置还包括：桥臂参考电压计算单元，将计算产生的电压源换流器直流电压参考值UdVref的
Figure BDA0002939024320000112
作为电压源换流器的桥臂电压直流偏置量进行桥臂参考电压的计算。
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 (12)

1.一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法，所述电压源换流器配置于直流输电系统任一直流极的整流端或逆变端，整流端和逆变端通过直流线路进行连接，其特征在于，所述方法包括：
根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom；
在未检测到直流侧线路故障时，设置电压源换流器的直流电流限流目标值Idclim为第一电流阈值-ΔI；
基于直流电流测量值Idc与所述直流电流限流目标值Idclim相减后的差值进行PI控制后，得到直流电流限流控制输出值；
将所述直流电流限流控制输出值与所述电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom中的较小者作为电压源换流器的直流电压参考值UdVref，用于电压源换流器的控制；
在直流侧线路故障被检测出之后，将直流电流限流目标值Idclim设置为零，控制直流电流测量值Idc至零，并维持至去游离时间结束；
去游离时间结束后，将电压源换流器直流电压参考值UdVref由当前值按设定斜率向电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom爬升，同时将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI；
待电压源换流器直流电压参考值UdVref爬升恢复至与电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom相等后，直流侧线路故障处理过程结束。
2.如权利要求1所述的一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法，其特征在于：
所述根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom包括：
根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref；
当直流极的整流端或逆变端包含一个电压源换流器时，将Udcref作为电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom；
当直流极的整流端或逆变端包含两个或两个以上串联运行的电压源换流器时，将电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref按照串联运行的电压源换流器总个数M进行分配，作为各运行电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom，其中
Figure FDA0002939024310000021
M为正整数。
3.如权利要求1所述的一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法，其特征在于：
当电压源换流器运行于逆变端时ΔI的取值范围为0.1IdcN≤ΔI≤1.0IdcN，当电压源换流器运行于整流端时ΔI的取值范围为(Idcref+0.1IdcN)≤ΔI≤Idcmax；其中：IdcN为直流电流额定值，Idcref为直流极的直流电流参考值，Idcmax为直流电流连续运行上限值。
4.如权利要求1所述的一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法，其特征在于：所述方法还包括：
在所述将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI的同时，将直流电流限流控制输出值作为电压源换流器直流电压参考值UdVref的上限。
5.如权利要求1所述的一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法，其特征在于：所述方法还包括：
将计算产生的电压源换流器直流电压参考值UdVref的
Figure FDA0002939024310000022
作为电压源换流器的桥臂电压直流偏置量进行桥臂参考电压的计算。
6.如权利要求1所述的一种电压源换流器直流侧线路故障处理方法，其特征在于：所述方法还包括：
当电压源换流器用于直流极的直流电压控制时，将计算产生的电压源换流器直流电压参考值UdVref与电压源换流器直流电压测量值UdV相减后的差值经PI调节后得到d轴电流参考值，实现对直流极直流电压的控制。
7.如权利要求1所述的一种直流输电系统电压电流控制方法，其特征在于：
当直流极的整流端或逆变端包含两个或两个以上串联运行的电压源换流器时，选择其中一个电压源换流器作为主控换流器，其他换流器均为从控换流器，各从控换流器同步保持其直流电压参考值与主控换流器的直流电压参考值相一致。
8.一种电压源换流器直流侧线路故障处理装置，所述电压源换流器配置于直流输电系统任一直流极的整流端或逆变端，整流端和逆变端通过直流线路进行连接，其特征在于，所述装置包括：
直流电压参考正常值获取单元：用于根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom；
直流电流限流目标值设置单元：用于在未检测到直流侧线路故障时，设置电压源换流器的直流电流限流目标值Idclim为第一电流阈值-ΔI；在直流侧线路故障被检测出之后，将直流电流限流目标值Idclim设置为零，控制直流电流测量值Idc至零，并维持至去游离时间结束；去游离时间结束后，将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI；
限流控制输出单元：用于基于直流电流测量值Idc与所述直流电流限流目标值Idclim相减后的差值进行PI控制后，得到直流电流限流控制输出值；
直流电压参考值设置单元：用于在未检测到直流侧线路故障及直流侧线路故障被检测出但去游离时间未结束时，将所述直流电流限流控制输出值与所述电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom中的较小者作为电压源换流器的直流电压参考值UdVref，用于电压源换流器的控制；去游离时间结束后，将电压源换流器直流电压参考值UdVref由当前值按设定斜率向电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom爬升，直至电压源换流器直流电压参考值UdVref爬升恢复至与电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom相等。
9.如权利要求8所述的一种电压源换流器直流侧线路故障处理装置，其特征在于：
所述直流电压参考正常值获取单元包括：
根据直流极的直流电压控制目标获取电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref；
当直流极的整流端或逆变端包含一个电压源换流器时，将Udcref作为电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom；
当直流极的整流端或逆变端包含两个或两个以上串联运行的电压源换流器时，将电压源换流器所在端的直流极直流电压参考值Udcref按照串联运行的电压源换流器总个数M进行分配，作为各运行电压源换流器直流电压参考值的正常值UdVref-Nom，其中
Figure FDA0002939024310000031
M为正整数。
10.如权利要求8所述的一种电压源换流器直流侧线路故障处理装置，其特征在于：
当电压源换流器运行于逆变端时ΔI的取值范围为0.1IdcN≤ΔI≤1.0IdcN，当电压源换流器运行于整流端时ΔI的取值范围为(Idcref+0.1IdcN)≤ΔI≤Idcmax；其中：IdcN为直流电流额定值，Idcref为直流极的直流电流参考值，Idcmax为直流电流连续运行上限值。
11.如权利要求8所述的一种电压源换流器直流侧线路故障处理装置，其特征在于：所述装置还包括：
限幅单元，用于在所述将直流电流限流目标值Idclim由零切换为-ΔI的同时，将直流电流限流控制输出值作为电压源换流器直流电压参考值UdVref的上限。
12.如权利要求8所述的一种电压源换流器直流侧线路故障处理装置，其特征在于：所述装置还包括：
桥臂参考电压计算单元，将计算产生的电压源换流器直流电压参考值UdVref的
Figure FDA0002939024310000041
作为电压源换流器的桥臂电压直流偏置量进行桥臂参考电压的计算。
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