[发明专利]一种确定混合直流输电系统送端交流故障后直流电流断续时间的方法和系统

说明书

本发明提供一种确定混合直流输电系统送端交流故障后直流电流断续时间的方法和系统。所述方法和系统根据所述混合直流输电系统送端交流电压跌落程度、预先输入的参数确定混合直流输电系统送端交流故障后的阀侧线电压；再根据所述混合直流输电系统交流故障后阀侧线电压和预先输入的参数确定混合直流输电系统送端交流故障后直流电流断续时间。所述方法和系统利用混合直流输电系统送端发生交流故障前后的电气量实现对直流电流断续时间的计算，所述方法不需要附加装置，能有效实现对混合直流送端交流故障后直流电流断续时间的计算，实现成本低。

技术领域

本发明涉及直流输电领域,并且更具体地，涉及一种确定混合直流输电系统送端交流故障后直流电流断续时间的方法和系统。

背景技术

在资源分布极不均衡的情况下，发电地区与负荷中心往往距离很远。直流输电以其在远距离大容量输送电能和电网互联等方面的独特优势在远距离电力输送中扮演着重要角色。直流输电包括基于电网换相换流器的常规直流输电系统(LCC-HVDC)和基于电压源型换流器的柔性直流输电系统(VSC-HVDC)两类。常规直流输电具有造价低、损耗小、输送容量大、输送距离不受限制等优点，但也存在受端易发生换相失败、对交流系统依赖性强以及运行消耗大量无功等问题。因直流受端落点往往比较集中，受端交流系统故障可能引起受端多个换流站同时发生换相失败，从而使多个换流站闭锁，输送功率中断，严重威胁电网的稳定运行。而柔性直流输电从根本上避免了换相失败问题，且具有有功功率与无功功率的独立控制、可以向无源网络供电、占地面积小等优点，但其造价更高、损耗更大。将常规直流输电系统的送端保留，而受端更换为基于模块化多电平换流器(MMC)的大容量柔性直流换流阀，形成LCC-MMC型混合直流输电系统，是解决传统直流受端换相失败问题的一种可行方案。

LCC-MMC型混合直流输电系统结合了常规直流的经济优势和柔性直流的技术优势，但在解决了受端交流系统换相失败的同时，却引入了送端交流系统故障穿越的问题。这是因为系统送端的直流电压会随交流电压跌落而下降，而受端柔直换流阀一般采用定电压控制策略，直流电压始终保持恒定，当送端交流系统发生故障后可能导致直流电流断续、功率传输中断。这一问题是常规直流受端柔直化改造过程中必须充分论证的。送端交流系统故障后，若LCC-MMC型混合直流输电系统能够在交流系统继电保护动作切除故障之前维持直流电流不断流，就认为实现了对故障的穿越。

因此，为了配合交流保护动作时间，科学配置故障穿越的控制策略，需要提供一种技术能科学计算混合直流送端交流故障后直流电流断续时间。

发明内容

混合直流输电系统送端发生交流故障后，为了能够配合交流保护动作时间，科学配置故障穿越的控制策略，本发明提供一种确定混合直流输电系统送端交流故障后直流电流断续时间的方法，所述方法包括：

实时测量混合直流输电系统送端发生交流故障后的母线电压有效值；

根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电系统正常运行时的送端交流系统线电压有效值确定混合直流输电系统送端交流电压跌落程度；

根据所述混合直流输电系统送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电系统换流变压器变比和正常运行时的送端交流系统线电压有效值确定混合直流输电系统交流故障后阀侧线电压；

根据所述混合直流输电系统送端交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电系统送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电系统正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电系统送端交流故障后直流电流断续时间。