[发明专利]一种混合直流输电系统换流器投入协调配合方法及装置

说明书

本发明公开一种混合直流输电系统换流器投入协调配合方法及装置，包含直流电压/直流电流平衡环节和控制执行环节；直流电压/直流电流平衡环节用于对需要投入的换流器所连接的换流变压器阀侧交流电压进行计算并产生需要投入的换流器所连接的换流变压器档位控制目标值；控制执行环节用于依据换流变压器档位控制目标值对需要投入的换流器所连接的换流变压器档位进行调节控制。本发明同时公开了相应的装置。本发明能够有效解决混合换流器间的直流电压及直流电流协调控制问题，实现多混合换流器的功率协调控制，同时兼顾系统的稳态和暂态性能。

技术领域

本发明属于混合直流输电领域，特别涉及一种混合直流输电系统换流器投入协调配合方法及装置。

背景技术

高压直流输电系统可分为两种类型：基于晶闸管技术的常规直流输电系统(LCC-HVDC)和基于全控型电力电子器件技术的柔性直流输电系统(Flexible-HVDC)。其中，常规直流输电系统(LCC-HVDC)成本低、损耗小、运行技术成熟，目前，世界上正在运行的直流输电系统几乎都是LCC-HVDC系统，但常规直流输电系统(LCC-HVDC)存在逆变侧容易发生换相失败、对交流系统的依赖性强、吸收大量无功、换流站占地面积大等缺点。而新一代的柔性直流输电系统(Flexible-HVDC)则能够实现有功功率及无功功率解耦控制、可以向无源网络供电、结构紧凑占地面积小、不存在逆变侧换相失败问题等优点，但其存在成本高昂、损耗较大等缺陷。

为了满足远距离大容量输电的要求，常规直流输电系统一般采用两个或多个换流器串联的技术来提升系统的直流电压等级和输送容量。与之相同，目前国内正在实施的混合直流输电工程采用整流侧为两个晶闸管换流器串联，逆变侧为两个电压源型换流器串联或者多个电压源型换流器并联后与一个晶闸管换流器串联的拓扑结构。

目前，在直流输电工程中，常规特高压直流输电系统中串联的两个晶闸管换流器，一个在运行，一个在停运时，停运的换流器的档位或者阀侧交流电压的有效值是时刻跟随在运行的换流器，从而保证停运换流器再次投入运行时能够快速的达到与运行的换流器相同的运行工作点。这是因为晶闸管换流器的直流电压与阀侧交流电压的有效值成正比，而柔性直流输电系统电压源型换流器的直流电压与阀侧交流电压的有效值并无这种关系。由于两者的差异，这样在混合直流输电工程中尤其是串联的两个换流器中一个采用的是晶闸管换流器，一个采用的是电压源型换流器就存在不能快速到达运行工作点的问题，影响系统的稳定。

对于混合直流输电系统目前并无有效的方法，只能降低系统要求，不对两个换流器进行协调，这意味着直流电压和直流功率需要较长时间才能达到调度要求的运行值，严重威胁系统安全。

因此,本发明提供一种混合直流输电系统换流器投入协调配合方法及装置，能够有效解决混合换流器间的直流电压及直流电流协调控制问题，实现多混合换流器的功率协调控制，同时兼顾系统的稳态和暂态性能，更精准的实现混合直流输电系统的功率电压控制。

发明内容

本发明的目的是：提供一种混合直流输电系统换流器投入协调配合方法及装置，能够有效解决混合换流器间的直流电压及直流电流协调控制问题，实现多混合换流器的功率协调控制，同时兼顾系统的稳态和暂态性能，更精准的实现混合直流输电系统的功率电压控制。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种混合直流输电系统换流器投入协调配合方法，所述方法用于混合直流输电系统，包含直流电压/直流电流平衡环节和控制执行环节；

所述直流电压/直流电流平衡环节，用于依据当前运行方式并结合当前运行直流功率与换流变压器阀侧交流电压之间的折算关系或直流电压与换流变压器阀侧交流电压之间的折算关系对需要投入的换流器所连接的换流变压器阀侧交流电压进行计算并产生需要投入的换流器所连接的换流变压器档位控制目标值；

所述控制执行环节，用于依据换流变压器档位控制目标值对需要投入的换流器所连接的换流变压器档位进行调节控制。