[发明专利]混联型直流输电系统受端交流故障处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种混联型直流输电系统受端交流故障处理方法及系统，根据受端交流系统电压跌落值计算VSC的无功功率补偿量，并将其补偿至每个VSC外环控制器上；根据受端交流系统电压跌落值计算VSC的有功功率最大值，根据VSC有功功率最大值计算VSC外环控制器的电流参考值的限幅值，作为每个VSC外环控制器产生的d轴电流参考值的限幅；根据VSC有功功率最大值计算送端LCC控制器的电流限幅值，作为送端LCC控制器产生的电流参考值的限幅本发明方法使得混联型直流输电系统在受端交流系统发生故障时，降低故障暂态情况下造成的VSC子模块过电压，同时一定程度上抑制了LCC出现连续换相失败的问题。

技术领域

本发明属于输配电技术领域，具体涉及一种混联型直流输电系统受端交流故障处理方法及系统。

背景技术

基于晶闸管技术的电网换相换流器型高压直流输电系统(Line CommutedConverter based High Voltage Direct Current,LCC-HVDC)具有技术成熟、经济性好的优点，已经广泛应用于海底电缆送电、远距离大容量输电以及异步电网背靠背互联等场合。但它存在着逆变站易发生换相失败、无功损耗大、无法对弱交流系统供电等缺陷，在一定程度上制约了它的发展。基于电压源型换流器的柔性直流输电系统(Voltage SourceConverter basedHigh Voltage Direct Current,VSC-HVDC)采用了模块化多电平换流器技术，其具有快速解耦的有功功率及无功功率控制性能、无换相失败、滤波容量需求小等优点，在新能源发电并网、城市配网增容、远距离负荷供电等领域具有广阔的应用前景，但它也有着造价昂贵、故障率高、控制复杂等缺点。为了能综合LCC-HVDC和VSC-HVDC的优点，混联型直流输电成为一个重要发展方向。混联型直流输电系统是指送端采用LCC，受端采用LCC与多个电压源型换流器(VSC)混联的输电方式。该混联型直流输电系统提供了更为灵活、快捷的输电方式，改善了受端交流系统电压稳定性，降低了换相失败发生的概率，能够兼顾经济和技术效益。

在LCC-HVDC中，针对受端交流系统故障，采用低压限流、换相失败预测等控制方法来实现故障穿越；在VCS-HVDC中，针对受端交流系统故障，由于送端通常采用定电压控制，受端通常采用定功率控制，会使用降低送端功率参考值从而降低直流电流的方法来实现故障穿越。

现有的交流故障穿越方法主要是针对于LCC-HVDC单独运行和VSC-HVDC单独运行的情况，没有考虑混联型直流输电系统的情况下LCC与VSC之间的协调配合控制；即现有技术无法在混联型直流输电系统在功率接收端出现严重交流故障时，实现直流系统不闭锁正常运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种混联型直流输电系统受端交流故障处理方法，解决了现有技术难以实现受端交流系统故障穿越的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种混联型直流输电系统受端交流故障处理方法，其特征是，包括以下过程：

获取受端交流系统的电压跌落值、各VSC子模块电压平均值和受端直流保护系统动作情况；

根据受端交流系统的电压跌落值、各VSC子模块电压平均值和受端直流保护系统动作情况判断出受端交流系统发生故障时，执行以下过程：

根据受端交流系统电压跌落值计算VSC的无功功率补偿量，并将其补偿至每个VSC外环控制器上；

根据受端交流系统电压跌落值计算VSC的有功功率最大值，

根据VSC有功功率最大值计算VSC外环控制器的电流参考值的限幅值，作为每个VSC外环控制器产生的d轴电流参考值的限幅；

根据VSC有功功率最大值计算送端LCC控制器的电流限幅值，作为送端LCC控制器产生的电流参考值的限幅。