[发明专利]一种特高压混合多端直流输电MMC在线投入方法及装置

说明书

本发明涉及一种特高压混合多端直流输电MMC在线投入方法及装置，在开路模式下，使用交流侧为需在线投入阀组中的换流器进行充电；接着对需在线投入阀组进行阀组解锁操作，直到待投入阀组对应的旁通开关的直流电全部转移到该阀组；当最后一个定功率柔直站换流器对应的旁通开关分开后，定功率柔直站的功率给定值减去一个修正误差值作为实际定功率柔直站的功率给定值；将定电压柔直站待投入换流器直流电压给定值与定功率柔直站待投入换流器直流电压实际值作差，经过调节器，得到修正误差值；定电压柔直站待投入换流器直流电压给定值逐步上升至设定电压参考值。本发明实现了定功率柔直站待投入换流器电压的平滑上升，避免了已运行换流器电压发散。

技术领域

本发明属于特高压直流输电技术领域，具体涉及一种特高压混合多端直流输电MMC在线投入方法及装置。

背景技术

随着现代电力系统的快速发展及电力电子技术的更新换代，基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)技术的直流输电系统取得了快速进步。MMC具有可独立控制有功无功功率、不存在换相失败、可为无源孤岛系统供电等诸多优点。同时，MMC还具备开关频率较低、开关损耗小、无需交流滤波器组和扩展性强等优点，这使得MMC逐步实现了工程应用，并可以运用于高直流电压、大功率输电的场合。

目前，受开关器件耐压水平和控制系统设计难度等限制，MMC应用于特高压直流输电系统时，多采用两个换流器串联运行的拓扑结构；同时，为了增加系统运行灵活性和可靠性，要求单个换流器可以在线投入及退出并且不影响在运换流器正常运行。为此，在特高压直流工程中，单换流器在线投入控制成为重要的控制环节之一。另外，与常规特高压纯LCC不同，MMC在线投入之前需要对子模块进行充电。因此，特高压混合直流输电换流器直流场开关配置与常规特高压工程也有不同之处。

单换流器在线投入包含换流器直流电压和直流功率的逐步建立，在直流电压和直流功率建立之初，待投入的阀组需要运行于以下特殊工况：零直流电压/低直流电压，以及高直流电流和零交流电流/低交流电流。为了适应零直流电压/低直流电压工况，实际工程中经常使用全桥MMC和半桥MMC混合的换流器拓扑结构。但是，由于半桥和全桥子模块原理的差异，在相等充电时间下，全桥子模块电容电压约是半桥子模块电容电压的2倍。而且，在MMC投入阀组升压过程中定功率柔直站的已运行阀组常常出现电压发散的现象，其根本原因是定电压柔直站待投入阀组升压过程中由于定功率柔直站待投入阀组有功功率指令分配不当造成在运阀组子模块过度充电导致的电压发散。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特高压混合多端直流输电MMC在线投入方法及装置，用以解决MMC投入阀组升压过程中定功率柔直站的已运行阀组出现电压发散的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明的一种特高压混合多端直流输电MMC在线投入方法，包括如下步骤：

1)在开路模式下，使用交流侧为需在线投入阀组中的换流器进行充电；

2)充电完成后，对需在线投入阀组进行阀组解锁操作，直到待投入阀组对应的旁通开关直流电流全部转移到该阀组；

3)当最后一个定功率柔直站换流器对应的旁通开关分开后，定功率柔直站的功率给定值减去一个修正误差值作为实际定功率柔直站的功率给定值；其中，将定电压柔直站待投入换流器直流电压给定值与定功率柔直站待投入换流器直流电压实际值作差，经过调节器调节控制，得到所述修正误差值；所述换流器直流电压给定值逐步上升至设定电压参考值。

本发明的一种特高压混合多端直流输电MMC在线投入装置，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中的指令以实现如下方法：

1)在开路模式下，使用交流侧为需在线投入阀组中的换流器进行充电；