[发明专利]一种基于混合拓扑换流器的柔直系统直流故障恢复方法

权利要求书

1.一种基于混合拓扑换流器的柔直系统直流故障恢复方法，所述混合拓扑换流器的功率子模块包括全桥子模块和半桥子模块，当所述柔直系统在直流故障穿越后半桥子模块全部闭锁，全桥子模块正常运行，柔直系统的直流电压U_dc为故障点残压值，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：判断所述直流故障是否结束；

步骤2：解锁每个待直流电压重建换流站的桥臂中的半桥子模块；

步骤3：对所有待直流电压重建换流站的桥臂进行附加直流电压控制，确定换流站桥臂需要附加输出的直流电压U_{ref_re}；

步骤4：依据所述待直流电压重建换流站的桥臂的直流电压输出设定值U_ref0、所述直流电压U_dc和所述附加输出的直流电压U_{ref_re}，计算得到所述换流站的桥臂的实际投入直流电压设定值U_ref；所述柔直系统依据该实际投入直流电压设定值U_ref选取功率子模块的类型和数量；

步骤5：将所有待直流电压重建换流站按照相同的直流电压变化速率，在同一时刻进行升压；当所述换流站的直流电压U_dc恢复至直流电压额定值后，停止进行所述附加直流电压控制；

步骤6：将所述待直流电压重建换流站切换至正常控制模式，从而完成直流故障后的直流电压重建；

所述步骤1中判断所述直流故障是否为瞬时故障包括第一次判断、第二次判断和第三次判断：

第一次判断：升高柔直系统中一个待直流电压重建换流站的直流电压设定值，将所述待直流电压重建换流站作为本站，其余待直流电压重建换流站作为对站，观察所述本站和对站的直流电流大小和直流电压偏置情况：

若所述本站和对站中任一换流站的直流电流随直流电压升高而升高，或者发生直流电压偏置且偏置随直流电压升高而增大，则直流故障未结束，将直流电压设定值降为0执行第二次判断；若所述本站和对站中任一换流站的直流电流不随直流电压升高而升高，或者不发生直流电压偏置，则直流故障结束，将直流电压设定值为0执行步骤2；

第二次判断：等待预置时间后，重新升高本站的直流电压设定值，观察本站和对站的直流电流大小和直流电压偏置情况；若直流故障未结束，将直流电压设定值降为0执行第三次判断；若直流故障结束，将直流电压U_dc降为0执行步骤2；

第三次判断：等待预置时间后，再次重新升高本站的直流电压设定值，观察本站和对站的直流电流大小和直流电压偏置情况；若直流故障未结束，则直流故障类型为永久故障不执行步骤2；若直流故障结束，将直流电压降U_dc为0执行步骤2。

2.如权利要求1所述的一种基于混合拓扑换流器的柔直系统直流故障恢复方法，其特征在于，所述步骤3中附加直流电压控制包括：

将待直流电压重建换流站的直流电流实测值i_dc与直流电流设定值进行比较，通过控制器对二者的误差进行处理，得到换流站桥臂需要附加输出的直流电压U_{ref_re}；所述控制器为PI控制器。

3.如权利要求1所述的一种基于混合拓扑换流器的柔直系统直流故障恢复方法，其特征在于，所述步骤3中附加直流电压控制的控制周期的取值确定原则为每次投退功率子模块后，直流电压U_dc的变化量引起的柔直系统电流振荡幅值Δi_dc≤ε，其中ε为足够小的值。

4.如权利要求1所述的一种基于混合拓扑换流器的柔直系统直流故障恢复方法，其特征在于，所述步骤4中实际投入直流电压设定值U_ref＝U_{ref_re}+U_ref0+U_dc；

所述直流电压输出设定值U_ref0的数值与柔直系统在直流故障穿越后半桥子模块解锁运行时的直流电压输出设定值的数值相同。