[发明专利]模块化多电平多端柔性直流输电系统启动试验方法

权利要求书

1.一种模块化多电平多端柔性直流输电系统启动试验方法，该系统包括并联的多个模块化多电平换流器，每个换流器对应于一个换流站并且包括多个子模块，所述方法的特征在于：

当任一远端换流站解锁时，控制投入两倍正常运行子模块数量后逐渐减少投入子模块数量至正常运行数量，使该站解锁时充电等效回路不突变。

2.根据权利要求1所述的方法，包括空载启动试验步骤，其中，在系统上电前，采用相角补偿方法计算补偿测量和控制的系统时间延迟。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，空载启动试验步骤包括如下步骤：

（1）按照正常启动流程完成系统充电过程，未解锁换流器，待子模块电容电压稳定；

（2）按照网侧电压计算并设置合适的控制系统Ud、Uq值；

（3）手动分开交流合闸开关，此时仍旁路启动电阻；

（4）手动设置阀检测使能信号将其置“1”，此时上层控制系统维持闭锁状态；

（5）上层控制系统发解锁命令，阀基控制器执行投切阀子模块实现电压波形输出；

（6）解锁后，上层控制系统触发录波，包括网侧交流电压和阀侧交流电压；

（7）手动将阀检测使能信号置“0”，关闭阀检测，上层控制系统发闭锁命令；

（8）待子模块电容放电结束，试验完成；

（9）根据录波结果，对比网侧交流电压和阀侧交流电压相序与相位；

（10）将相位在控制系统中进行补偿后，重复进行步骤（1）～（9），验证相位补偿正确性。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在完成空载启动试验步骤后，包括如下步骤：

（1）断开限流电阻的旁路开关，闭合多站直流隔离开关，关断双站所有子模块的开关器件T₁、T₂，为换流器的充电做准备；

（2）闭合站1交流系统侧的断路器S₁，交流系统电压经限流电阻引至换流器，交流系统线电压、站1换流器桥臂、直流线路和站2、站3的相单元构成充电回路，当站1各桥臂电流每次共N个子模块充电时，站2、站3上下桥臂充电电流大小相等，方向一致，桥臂电流每次为相单元共2N个子模块充电；

（3）检测各站子模块电压，当站2子模块电容电压达到控制要求时，给站2六桥臂各子模块触发信号，开通各相上下桥臂所有2N个子模块的上开关器件T₁，并关断其下开关器件T₂，经过一个控制周期后，检测各相子模块电压，将电压最低子模块的上开关器件开通T₁，并关断其下开关器件T₂，同时将电压最高子模块的上开关器件T₁关断，并开通其下开关器件T₂，如此反复，每隔由系统参数确定的i个控制周期，控制触发信号只执行将电压最高子模块的上开关器件T₁关断，并开通其下开关器件T₂，即减少相单元中开通桥臂子模块上开关器件的个数，如此反复，直至相单元中有n个子模块的上开关器件T₁开通，其余2N-n个子模块下开关器件T₂开通，其中若换流器的输出电压的电平数为n+1，则n≤N；

（4）当站3子模块电容电压达到控制要求时，站3操作同步骤（3），若有多站，则依次同步骤（3）操作；

（5）检测各站子模块电容电压，当它们之间的差别小于预定值时，闭合旁路开关S_R，限流电阻退出，各站子模块电容电压小幅上升；

（6）稳定后，各站子模块电容电压仅为1/N倍的线电压峰值，解锁站1换流器以提升电压，借助带有斜率控制的直流电压控制器以限制换流器解锁时的冲击电流，期间各站子模块保持相对一致，电容电压稳定上升；

（7）检测各站子模块电容电压及直流电压，当子模块电容电压达到额定值，完成各站换流器的充电过程，此时抑制充电过程控制不满足条件退出；

（8）启动站2预设的无源交流电压控制方式建立交流出口电压，待站2换流器交流出口电压满足合闸条件后，闭合站2断路器S₂；

（9）站3操作同步骤（8）；

（10）站1、站2和站3的站级控制分别切换至正常运行时的控制方式。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，附加控制使能条件，使得在子模块电容电压未达到额定值时控制起作用，否则控制不启动。