[发明专利]一种特高压直流输电阀组电压不均衡控制方法及控制装置

说明书

技术领域

本发明属于特高压直流输电领域，特别涉及一种特高压直流输电阀组电压不均衡控制方法及控制装置。

背景技术

特高压直流输电采用两个阀组互相串联，流过每个阀组的功率半导体的电流是相同的。现有的特高压直流输电阀组调节技术之一是整流侧高、低压阀组在所谓的极层面设置一个共同的电流调节单元，其中该共同的电流调节单元输出的触发角传输到每个串联的阀组；逆变侧高、低压阀组在所谓的极层面设置一个共同的电压调节单元，其中该共同的电压调节单元输出的触发角传输到每个串联的阀组。

现有技术之二是整流侧将高、低压阀组的电流调节单元与电压平衡单元相连，两个阀组的电流调节单元与电压平衡单元同时起调节作用，本质是整流侧高、低压阀组都采用电流调节进行电流控制，同时增加电压平衡单元，用于均衡串联阀组的电压。逆变侧高、低压阀组分别进行电压调节，电压参考值为整流侧直流电压参考值减去直流线路和接地极线路压降的一半。

但是，上述两种方案都不能实现串联阀组之间的电压不均衡调节。在高、低压阀组之间有电压调节需求时，如在高、低压阀组连接不同电压等级的交流电网的特高压直流输电场合，需要满足高、低压阀组所连接的不同交流电网的功率需求，即实现输送到不同交流电网功率的解耦控制。现有技术因为对各串联阀组电压进行对称均衡控制、串联的电流相同，使得各串联阀组输送的功率基本相同，不能满足两个交流电网的功率调节需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种特高压直流输电阀组电压不均衡控制方法及装置，可实现特高压直流整流侧或者逆变侧的一极的直流电压在高、低压阀组间的不均衡分配。

本发明的解决方案是：一种特高压直流输电阀组电压不均衡控制方法，用于调节特高压直流输电的两个串联阀组的电压，其特征在于，在整流侧、逆变侧两侧同时或者其一侧配置电压修正单元：整流侧两个串联阀组分别配置电流调节单元，以阀组电流作为控制目标，并分别配备了电压修正单元，根据需要分别选择是否投入，通过设置电压修正单元不相等的电压参考值，使得两阀组电压不均衡；逆变侧两阀组均配置电压控制单元，分别控制本阀组两端电压，两阀组的电压参考值设置为不相等，实现两阀组的电压不均衡运行。

上述方案中，其特征在于，整流侧在投入电压修正单元后，将阀组电压参考值和阀组两端的实测电压之差叠加到电流调节单元的直流电流参考值与测量值之差上，结果输出到PI调节器后最终施加到本阀组上。

上述方案中，逆变侧每个阀组配置的电压调节单元将阀组的直流电压参考值和阀组两端实测直流电压之差接入到PI调节器后输出，其输出直接对阀组的触发角进行控制。

上述方案中，整流侧两个阀组的电压修正单元的电压参考值分别设置为k1*Urec、k2*Urec,其中Urec取值为当前特高压直流电压参考值或整流侧实际测量的本极直流电压；k1、k2为比例系数，取值范围0-1，且k1不等于k2。

上述方案中，逆变侧两个阀组的电压控制单元的电压参考值分别设置为k3*Uinv、k4*Uinv，其中Uinv取值为利用当前特高压直流电压参考值减去直流线路和接地极线路压降获得的逆变侧直流电压参考值或逆变侧实际测量获得的本极直流电压；k3、k4为比例系数，取值范围0-1，且k3不等于k4。

另外本发明还提供一种特高压直流输电控制装置，其特征在于，装置包含给整流侧两个串联阀组分别配置电流调节单元，以阀组电流作为控制目标，并分别配备电压修正单元，根据需要分别选择是否投入，通过设置电压修正单元不相等的电压参考值，使得两阀组电压不均衡；装置给逆变侧两阀组均配置电压控制单元，分别控制本阀组两端电压，两阀组的电压参考值设置为不相等，实现两阀组的电压不均衡运行；装置给所有电压修正单元配置选择投入功能。

上述方案中，整流侧电压修正单元将阀组电压参考值和阀组两端的实测电压之差叠加到电流调节单元输出的直流电流参考值与测量值之差上，结果输出到PI调节器后最终施加到本阀组上。

上述方案中，逆变侧电压调节单元将阀组的直流电压参考值和阀组两端实测直流电压之差接入到PI调节器后输出，其输出直接对阀组的触发角进行控制。

本发明的有益效果：

本发明提出一种特高压直流输电阀组电压不均衡控制方法及装置。可在特高压直流整流侧或者逆变侧或者两侧同时选用本发明的控制方法，可以实现整流侧或者逆变侧或者两侧同时进入高低压阀组不对称运行模式，可以很好的满足一侧或者两侧高、低压阀组所连接的不同交流电网的不同功率需求。

附图说明