CN115425690A - 混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法 - Google Patents

混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法 Download PDF

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CN115425690A CN202211224978.7A CN202211224978A CN115425690A CN 115425690 A CN115425690 A CN 115425690A CN 202211224978 A CN202211224978 A CN 202211224978A CN 115425690 A CN115425690 A CN 115425690A
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Abstract

本发明涉及一种混合直流系统柔直换流阀过压的极控‑阀控协调控制方法,包括:在阀控层设计开关频率动态调整均压策略,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率;设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略,当混合级联直流中的任一VSC换流阀的阀控不平衡保护动作,则直接触发投入可控自恢复消能装置;在极控层设计换流阀过压限流控制策略,当该任一VSC换流阀的任一桥臂模块电容电压高于设定值时,则增大各换流器向交流系统馈入的功率。本发明能够降低交流系统故障和换流变压器阀侧故障下的柔性直流换流阀的过电压水平,避免故障穿越失败或设备损坏,可以广泛应用于混合直流系统柔直换流阀过压的极控‑阀控协调控制中。

Description

混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法
技术领域
本发明是关于一种混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,涉及直流输电领域。
背景技术
我国能源资源与负荷中心呈逆向分布,需稳步推进特高压骨干电网建设,发挥特高压大电网的输送能力。我国部分负荷中心如华东地区,直流馈入需求不断增大,但区外直流的密集馈入将造成换流站间的电气距离减小,多馈入短路比下降,多回直流同时换相失败风险逐渐增大,使电网面临严重的安全稳定问题。为实现远距离大容量输电和多落点供电,解决受端多馈入短路比下降的难题,可采用混合级联特高压直流输电技术,即常规直流换流器和多个柔性直流换流器级联联接的技术方案,该技术结合了常规直流和柔性直流的优势,可有效改善受端交流电网的稳定性,且可靠性高,运行方式灵活,具有广泛的应用前景,是构建未来能源互联网的关键技术。
混合级联特高压直流的受端换流器一般接入同一电网的不同交流母线,但交流母线间的电气距离较近,发生交流系统故障时,将同时造成受端各个换流器的交流母线电压均跌落,进而引发各柔性直流换流器输出功率受限及常规直流换流器换相失败的连锁故障反应,由于送端无法及时降低功率,且高压端换相失败也会引发直流电流的过冲,因此将造成直流侧流入柔直换流单元的功率大于交流侧流出的功率,盈余的功率将持续对柔直换流阀的子模块电容充电,造成模块电压的上升,若模块电压上升过快,将造成换流阀由于过压而闭锁,最终导致故障穿越失败,混合级联系统的柔性直流退出运行。另外,当柔直阀发生单相接地等故障时,又面临较严重的续流过电压,给设备安全带来了较大的危害。
为了抑制换流阀的过电压,在柔直换流阀的端间并联了可控自恢复消能装置,通过快速短路部分避雷器阀片,固定部分避雷器提供泄能回路,从而限制VSC端间电压过压。但是,由于消能装置采用上百柱避雷器并联,其设备制造难度极大,有必要研究新控制方法抑制柔直阀的过电压,降低柔直阀和消能装置的暂态应力,提高设备的安全水平和系统的故障穿越能力。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,能够降低交流系统故障和换流变压器阀侧故障下的柔性直流换流阀的过电压水平,避免故障穿越失败或设备损坏。
第一方面,本发明提供的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,包括:
在阀控层设计开关频率动态调整均压策略,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率;
设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略,当混合级联直流中的任一VSC换流阀的阀控不平衡保护动作,则直接触发投入可控自恢复消能装置;
在极控层设计换流阀过压限流控制策略,当该任一VSC换流阀的任一桥臂模块电容电压高于设定值时,则增大各换流器向交流系统馈入的功率。
进一步地,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率,包括:
当桥臂平均模块电容电压低于设定值ucset1时,采用较低开关频率f1;当桥臂平均模块电容电压高于设定值ucset1时,采用较高开关频率f2,维持高频率运行一定时间或待模块电压恢复至设定正常值,则重新将开关频率调整回较低开关频率f1,其中,f1为150Hz以下,f2大于150Hz。
进一步地,开关频率采用均压算法进行调整。
进一步地,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率,具体过程为:
a、采集本桥臂各模块电容电压,计算模块电容电压平均值ucave
b、判断ucave是否大于设定值ucset1,如果是则进入步骤c,如果否则进入步骤d;
c、通过均压算法使桥臂开关频率为较高开关频率f2,判定升频时间超过预设时间tset或桥臂平均模块电容电压降至安全值,则重新将开关频率调整回较低开关频率f1
d、通过均压算法使桥臂开关频率为较低开关频率f1
进一步地,设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略,包括:
采集换流器桥臂电流,基于换流器桥臂电流计算不平衡电流iunbalance
判断iunbalance是否大于设定值isetting;如果是,则发出可控自恢复效能装置触发信号,同时执行停极操作,否则继续运行。
进一步地,基于换流器桥臂电流计算不平衡电流iunbalance通过以下公式实现:
iunbalance=|ipa+ipb+ipc-ina-inb-inc|;
式中,ipa、ipb、ipc分别为a、b、c三相的上桥臂实时电流,ina、inb、inc分别为a、b、c三相的下桥臂实时电流。
进一步地,在极控层设计换流阀过压限流控制策略,包括:
各柔直换流器的阀控判定是否有桥臂的模块电容电压达到定值ucset2,并将是否有桥臂过压的信号上报极控,由极控对各换流器返回的桥臂过压信号取或作为过压限流的使能信号,当使能信号为1时,将有功功率电流参考值idref置为最大电流Imax,方向为向交流系统输出有功功率,当桥臂模块电压恢复后,将有功功率电流参考值恢复至原来外环的输出。
第二方面,本发明还提供的一种混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制系统,包括:
均压调整单元,被配置为在阀控层设计开关频率动态调整均压策略,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率;
消能装置投入单元,被配置为设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略,当混合级联直流中的任一VSC换流阀的阀控不平衡保护动作,则直接触发投入可控自恢复消能装置;
过压限流控制单元,被配置为在极控层设计换流阀过压限流控制策略,当该任一VSC换流阀的任一桥臂模块电容电压高于设定值时,则增大各换流器向交流系统馈入的功率。
第三方面,本发明还提供一种电子设备,包括计算机程序指令,其中,所述程序指令被处理器执行时用于实现所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法。
第四方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,其中,所述程序指令被处理器执行时用于实现所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下特点:1、本发明由于在阀控层设计开关频率动态调整均压策略、设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略以及在极控层设计换流阀过压限流控制策略,因此能够从系统级和设备级通过控制的方式降低柔直换流阀的过电压水平,在不增加额外设备的情况下有效降低柔直阀的过压应力约10%,能有效降低故障穿越失败或设备损坏的风险;2、本发明提具有工程可实施性,参数易整定,且通过动态投入,既能保证暂态下过电压低,又能保证稳态下系统不发生振荡。综上,本发明可以广泛应用于混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制中。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
图1为本发明实施例的阀控开关频率动态调整策略流程图。
图2为本发明实施例的阀控不平衡保护触发消能装置投入策略流程图。
图3为本发明实施例的换流阀过压限流控制器。
图4为本发明实施例的混合级联特高压直流系统拓扑结构图。
图5为本发明实施例的电子设备结构示意图。
具体实施方式
应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。
为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。
为了抑制柔直阀的过电压,降低柔直阀和消能装置的暂态应力,提高设备的安全水平和系统的故障穿越能力。本发明提供的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法、系统、设备及介质,包括:在阀控层设计开关频率动态调整均压策略,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率;设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略,当混合级联直流中的任一VSC换流阀的阀控不平衡保护动作,则直接触发投入可控自恢复消能装置;在极控层设计换流阀过压限流控制策略,当该任一VSC换流阀的任一桥臂模块电容电压高于设定值时,则增大各换流器向交流系统馈入的功率。
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一:本实施例提供的混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,包括:
S1、在阀控层设计开关频率动态调整模块均压策略,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率,从而实现在换流阀整体过压下降低单个模块电压。
本实施例中,当桥臂平均模块电容电压低于某一定值ucset1时,采用较低开关频率f1,一般为150Hz以下;当桥臂平均模块电容电压高于定值ucset1时,采用较高开关频率f2,一般大于150Hz,通过在桥臂整体过压时提高开关频率,降低模块之间的不均匀性,从而降低单个模块的过压,维持高频率运行一定时间或待模块电压恢复至正常值,则重新将开关频率调整回原来较低开关频率f1
进一步地,开关频率的调整可以根据所采用的均压算法进行调整,例如:增大保持因子、减小允许的模块间电压偏差等,在此不做限定。
进一步地,如图1所示,根据桥臂平均模块电容电压动态调整某桥臂开关频率的具体过程包括:
S11、采集本桥臂各模块电容电压,计算模块电容电压平均值
Figure BDA0003879459500000071
uci为第i个模块的实时电容电压,n为模块个数;
S12、判断ucave是否大于设定值ucset1,如果是则进入步骤S13,如果否则进入步骤S14;
S13、通过调整均压保持因子、允许的模块间电压偏差等均压算法,使桥臂开关频率为较高开关频率f2,判定升频时间超过预设时间tset或桥臂平均模块电容电压降至安全值,则重新将开关频率调整回较低开关频率f1
S14、通过调整均压保持因子、允许的模块间电压偏差等均压算法,使桥臂开关频率为较低开关频率f1
S2、设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略,当混合级联直流中的任一VSC换流阀的阀控不平衡保护动作,则不等到桥臂过压,直接触发投入可控自恢复消能装置,以实现消能装置快速投入,更快的抑制换流阀的过电压;
本实施例中,阀控不平衡保护触发消能装置投入的方法为:采用3个上桥臂电流之和减去3个下桥臂电流之和形成不平衡电流,当不平衡电流大于定值Iset时,经过微秒级延时阀控不平衡保护动作出口;阀控不平衡保护动作后,则直接通过阀控和消能装置本体控制的通信通道触发消能装置投入,同时通过阀控→极控→消能装置的备用通道发出消能装置的投入信号,当消能装置收到合闸指令后,通过快速开关短接可控部分,抑制过电压。同时,不平衡保护动作后,由极控执行停极操作。
进一步地,如图2所示,阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略,包括:
S21、采集换流器六个桥臂电流,基于换流器桥臂电流计算不平衡电流iunbalance
iunbalance=|ipa+ipb+ipc-ina-inb-inc|;
式中,ipa、ipb、ipc分别为a、b、c三相的上桥臂实时电流,ina、inb、inc分别为a、b、c三相的下桥臂实时电流。
S22、判断iunbalance是否大于设定值isetting;如果是,则发出可控自恢复效能装置触发信号,同时执行停极操作,否则继续运行。
S3、在极控层设计换流阀过压限流控制策略,当该任一VSC换流阀的任一桥臂模块电容电压高于某一定值ucset2时,则快速增大各换流器向交流系统馈入的功率,通过快速增大交流侧消纳的功率抑制功率盈余造成的模块过压。
如图3所示,换流阀过压限流控制策略:各柔直换流器的阀控判定是否有桥臂的模块电容电压(例如VSC1过压、VSC2过压、VSC3过压)达到定值ucset2,然后将是否有桥臂过压的信号上报极控,由极控对各换流器返回的桥臂过压信号取或作为过压限流的使能信号发送至控制器的内环输入,当使能信号为1时,将有功功率电流参考值idref置为最大电流Imax,方向为向交流系统输出有功功率。当桥臂模块电压恢复后,再将有功功率电流参考值恢复至原来外环的输出。
本实施例中,快速增大各换流器其向交流系统馈入的功率的方法为:将各柔直换流器的dq解耦控制中的有功电流参考指令直接调整为最大电流限制,方向为向系统发出有功功率,待模块电压下降到安全范围之内,再将有功电流参考指令恢复至外环控制器的输出值。
下面通过具体实施例详细说明本发明的混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制方法的应用。
如图4所示,混合级联特高压直流输电系统送端采用常规特高压直流拓扑,每极均由2个十二脉动常规直流换流器级联构成;受端采用混合级联特高压直流拓扑,每极均由高压端(即800kV~400kV)十二脉动常规直流换流器和低压端(400kV~中性线)多个(图中所示为3个)并联的柔性直流换流器级联而成,柔性直流换流器采用半桥型模块化多电平换流器,受端常规直流换流器和每个柔性直流换流器均馈入不同的交流母线。
基于上述混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制方法的具体实现过程为:
1、阀控层设计开关频率动态调整模块均压策略
具体地,由阀控实时监测桥臂各模块的平均电压,当桥臂平均模块电容电压低于定值ucset1时,在排序均压中设置较大的排序保持因子或允许同一桥臂各模块间的电压偏差较大,从而维持桥臂较低开关频率f1,以降低换流阀的损耗;当桥臂平均模块电容电压高于定值ucset1时,则立即调整排序保持因子或允许的同一桥臂各模块间的电压偏差,从而短时提高开关频率至较高开关频率f2。判定升频时间超过预设时间tset或桥臂平均模块电容电压降至安全值,则重新将开关频率调整回较低开关频率f1
2、阀控不平衡保护直接触发消能装置策略
具体地,由阀控采集六个桥臂的电流实时值,并按照上桥臂电流之和减去下桥臂电流之和,计算得出换流阀不平衡电流。当不平衡电流达到定值时,经过微秒级延时阀控不平衡保护动作出口。阀控不平衡保护动作后,直接发出请求消能装置投入的指令,投入的指令由两路通道分别发送至消能装置的本体控制,一路通道是由柔性直流的阀控直接发送至消能装置本体控制,一路通道是由柔性直流的阀控先上传至极控,再由极控发送至消能装置本体控制,两路通道互为备用,从而保证任一通道异常时仍能够触发消能装置。当消能装置收到合闸指令后,通过快速开关短接可控部分,抑制过电压。同时,不平衡保护动作后,由极控执行停极操作。
3、换流阀过压限流控制动作
具体地,各柔直换流器的阀控判定是否有桥臂的模块电容电压达到定值ucset2,然后将是否有桥臂过压的信号上报极控,由极控对各换流器返回的桥臂过压信号取或,作为过压限流的使能信号。当使能信号为1时,将有功功率电流参考值idref置为最大电流Imax,方向为向交流系统输出有功功率。当桥臂模块电压恢复后,再将有功功率电流参考值恢复至原来外环的输出。
实施例二:上述实施例一提供了抑制混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,与之相对应地,本实施例提供一种抑制混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制系统。本实施例提供的系统可以实施实施例一的抑制混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,该系统可以通过软件、硬件或软硬结合的方式来实现。为了描述的方便,描述本实施例时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。例如,该系统可以包括集成的或分开的功能模块或功能单元来执行实施例一各方法中的对应步骤。由于本实施例的系统基本相似于方法实施例,所以本实施例描述过程比较简单,相关之处可以参见实施例一的部分说明即可,本发明提供的抑制混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制系统的实施例仅仅是示意性的。
具体地,本实施例提供的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制系统,包括:
均压调整单元,被配置为在阀控层设计开关频率动态调整均压策略,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率;
消能装置投入单元,被配置为设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略,当混合级联直流中的任一VSC换流阀的阀控不平衡保护动作,则直接触发投入可控自恢复消能装置;
过压限流控制单元,被配置为在极控层设计换流阀过压限流控制策略,当该任一VSC换流阀的任一桥臂模块电容电压高于设定值时,则增大各换流器向交流系统馈入的功率。
实施例三:本实施例提供一种与本实施例一所提供的抑制混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制方法对应的电子设备,电子设备可以是用于客户端的电子设备,例如手机、笔记本电脑、平板电脑、台式机电脑等,以执行实施例一的方法。
如图5所示,电子设备包括处理器、存储器、通信接口和总线,处理器、存储器和通信接口通过总线连接,以完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(ISA,IndustryStandard Architecture)总线,外部设备互连(PCI,Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA,Extended Industry Standard Component)总线等等。存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时执行本实施例一所提供的抑制混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制方法。本领域技术人员可以理解,图5中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算设备的限定,具体的计算设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一些实现中,上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在另一些实现中,处理器可以为中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)等各种类型通用处理器,在此不做限定。
实施例四:本实施例一的抑制混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制方法可被具体实现为一种计算机程序产品,计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于执行本实施例一所述的抑制混合级联特高压直流系统柔性直流换流阀过压的极控-阀控协调控制方法的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意组合。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实现”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,其特征在于,包括:
在阀控层设计开关频率动态调整均压策略,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率;
设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略,当混合级联直流中的任一VSC换流阀的阀控不平衡保护动作,则直接触发投入可控自恢复消能装置;
在极控层设计换流阀过压限流控制策略,当该任一VSC换流阀的任一桥臂模块电容电压高于设定值时,则增大各换流器向交流系统馈入的功率。
2.根据权利要求1所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,其特征在于,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率,包括:
当桥臂平均模块电容电压低于设定值ucset1时,采用较低开关频率f1;当桥臂平均模块电容电压高于设定值ucset1时,采用较高开关频率f2,维持高频率运行一定时间或待模块电压恢复至设定正常值,则重新将开关频率调整回较低开关频率f1,其中,f1为150Hz以下,f2大于150Hz。
3.根据权利要求2所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,其特征在于,开关频率采用均压算法进行调整。
4.根据权利要求3所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,其特征在于,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率,具体过程为:
a、采集本桥臂各模块电容电压,计算模块电容电压平均值ucave
b、判断ucave是否大于设定值ucset1,如果是则进入步骤c,如果否则进入步骤d;
c、通过均压算法使桥臂开关频率为较高开关频率f2,判定升频时间超过预设时间tset或桥臂平均模块电容电压降至安全值,则重新将开关频率调整回较低开关频率f1
d、通过均压算法使桥臂开关频率为较低开关频率f1
5.根据权利要求1所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,其特征在于,设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略,包括:
采集换流器桥臂电流,基于换流器桥臂电流计算不平衡电流iunbalance
判断iunbalance是否大于设定值isetting;如果是,则发出可控自恢复效能装置触发信号,同时执行停极操作,否则继续运行。
6.根据权利要求5所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,其特征在于,基于换流器桥臂电流计算不平衡电流iunbalance通过以下公式实现:
iunbalance=|ipa+ipb+ipc-ina-inb-inc|;
式中,ipa、ipb、ipc分别为a、b、c三相的上桥臂实时电流,ina、inb、inc分别为a、b、c三相的下桥臂实时电流。
7.根据权利要求1所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法,其特征在于,在极控层设计换流阀过压限流控制策略,包括:
各柔直换流器的阀控判定是否有桥臂的模块电容电压达到定值ucset2,并将是否有桥臂过压的信号上报极控,由极控对各换流器返回的桥臂过压信号取或作为过压限流的使能信号,当使能信号为1时,将有功功率电流参考值idref置为最大电流Imax,方向为向交流系统输出有功功率,当桥臂模块电压恢复后,将有功功率电流参考值恢复至原来外环的输出。
8.一种混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制系统,其特征在于,包括:
均压调整单元,被配置为在阀控层设计开关频率动态调整均压策略,根据桥臂平均模块电容电压动态调整开关频率;
消能装置投入单元,被配置为设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略,当混合级联直流中的任一VSC换流阀的阀控不平衡保护动作,则直接触发投入可控自恢复消能装置;
过压限流控制单元,被配置为在极控层设计换流阀过压限流控制策略,当该任一VSC换流阀的任一桥臂模块电容电压高于设定值时,则增大各换流器向交流系统馈入的功率。
9.一种电子设备,其特征在于,包括计算机程序指令,其中,所述程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1~7任一项所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,其中,所述程序指令被处理器执行时用于实现如权利要求1~7任一项所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控协调控制方法。
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