[发明专利]一种混合型直流输电系统的停运控制方法

说明书

技术领域

本发明属于直流输电系统控制技术领域，具体涉及一种混合型直流输电系统的停运控制方法。

背景技术

整流站采用LCC(电网换相换流器)，逆变站采用由HBSM(半桥子模块)和FBSM(全桥子模块)混合级联构成的混杂式MMC(模块化多电平换流器)的LCC-MMC混合型直流输电系统，整合了LCC和MMC两者的优势，不仅降低了系统造价和运行损耗，能够实现对无源孤岛供电，还有效避免了逆变站换相失败风险，拥有直流故障自清除能力，十分契合我国远距离大容量架空线路输电要求。

停运是任何一种直流输电技术都需要面临的关键性问题，停运过程要尽量避免出现不必要的过电压或过电流现象。赵婉君在专著《高压直流输电工程技术》中指出了LCC-HVDC(基于LCC的高压直流输电系统)具体的停运时序和控制方式；周月宾等人在标题为模块化多电平换流器型直流输电系统的启停控制(电网技术，2012，36(3)：204-209)的文献中提出了MMC-HVDC(基于MMC的高压直流输电系统)的停运控制方法，需要在直流侧添加额外的断路器和放电电阻，实现电容快速放电。

LCC-MMC混合型直流输电系统是LCC和MMC两者的有机结合，因而在停运控制方面需要综合两者的特性。目前国内外的研究，关于LCC-MMC混合型直流输电系统的停运控制鲜有详细的分析；有人提出引入额外断路器和放电电阻的停运方法，但这种方法将引起额外的设备资本投入，不经济。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种混合型直流输电系统的停运控制方法，能够保证停运过程平稳、可靠、快速，避免过电压或过电流的发生；此外，本发明在MMC电容放电环节通过再利用启动限流电阻的方式，省去了额外的断路器和放电电阻，节省了投资成本。

一种混合型直流输电系统的停运控制方法，所述的混合型直流输电系统包括通过直流输电线路连接的整流换流站和逆变换流站，整流换流站采用晶闸管换流器，逆变换流站采用MMC；所述的MMC每个桥臂均由多个子模块级联构成并串接有桥臂电抗器，多个子模块包括n个HBSM和m个FBSM，子模块的驱动电路板由子模块的电容电压供电，n和m均为大于0的自然数；

所述的晶闸管换流器采用定直流电流控制，其交流侧依次通过换流变压器T₁和交流断路器S_ac1与送端交流电网连接，直流侧正极通过直流隔离开关S_dc1与直流输电线路的一端相连，直流侧负极接地；

所述的MMC采用定无功功率和定直流电压控制，其交流侧依次通过限流装置、换流变压器T₂和交流断路器S_ac2与受端交流电网连接，直流侧正极通过直流隔离开关S_dc2与直流输电线路的另一端相连，直流侧负极接地；

所述的限流装置包括三相限流电阻以及分别与三相限流电阻并联的三相旁路开关。

所述的停运控制方法，包括如下步骤：

(1)开始停运后，先将直流输电线路的直流电流降低至设定值I_dcz；

(2)将换流变压器T₂的分接头逐步调节至最大变比位置；

(3)将逆变换流站与受端交流电网之间的无功功率调节至0，并降低直流输电线路的直流电压；

(4)通过调节晶闸管换流器的定直流电流控制器，将所述的直流电流从设定值I_dcz逐渐减小至0，进而将晶闸管换流器的触发角增大至120°；

(5)对晶闸管换流器和MMC进行闭锁，然后先断开直流隔离开关S_dc1和S_dc2，再断开交流断路器S_ac1和S_ac2，最后断开三相旁路开关；

(6)将MMC中各子模块的电容电压泄放至U_cs，U_cs为子模块驱动电路板启动时对应的子模块电容电压；之后，各子模块的电容电压将自行泄放，从U_cs降低至0，停运过程结束。

所述的步骤(1)中将直流电流降低至设定值I_dcz的方法为：通过调节晶闸管换流器的定直流电流控制器，将直流电流从额定值I_dco逐渐减小至设定值I_dcz，I_dcz和I_dco满足如下关系式：

I_dcz≥ηI_dco