[发明专利]一种柔性环网控制器的交流侧单相接地故障控制方法

说明书

本发明提供了一种柔性环网控制器的交流侧单相接地故障控制方法，包括步骤1：实时检测交流系统的三相电压；步骤2：判断交流系统是否发生单相接地故障；步骤3：获取非故障相的电压峰值的最大值；步骤4：重新确定交流系统的直流电压指令值；步骤5：启动负序电流控制和零序电流控制；步骤6：判断单相接地故障是否清除，若清除则将述直流电压指令值恢复至交流系统正常运行时的直流电压指令值。与现有技术相比，本发明提供的一种柔性环网控制器的交流侧单相接地故障控制方法，在交流侧发生单相接地故障期间，短时降低直流电压，利用混合子模块结构的负电压输出能力，使交流电流仍然保持三相对称的正弦波形，提高了柔性环网控制器的可靠性。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种柔性环网控制器的交流侧单相接地故障控制方法。

背景技术

随着传输负荷的不断增大，电网的发展建立，电磁环网又在不断形成。目前通用的电磁环网的解环方法是在解环点处加装交流断路器或实行电网分区运行，但该方法的前提条件是电网已具备了开环运行的基本条件。在电磁环网难以开环运行但满足安全约束的条件时，可采用将统一潮流控制器、移相器、相间功率控制器、可控串补等技术，通过FACTS装置调整电压相角，来消除电磁环网中的环流、限制短路电流，优化高/低压网络间的功率分布，提高系统运行可靠性和经济性，但此类装置不能从根本上解决电磁环网的问题。柔性环网控制器为背靠背柔性直流，能实现有功功率和无功功率的快速独立控制；当交流系统发生故障时，柔性直流不提供短路电流，可迅速隔离故障，且具有黑启动功能，为解决电磁环网问题提供了一种选择。

但采用无换流变压器基于混合子模块结构换流器的柔性环网控制器系统方案时，当交流系统发生接地短路故障后，因为没有换流变压器隔离故障，故障电压会直接作用于换流器，造成较大故障电压应力和电流应力，容易导致设备损害。因此，需要提供一种能够在交流侧发生单相接地故障期间，短时降低直流电压的故障控制方法，防止故障传递到另一侧交流系统。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种柔性环网控制器的交流侧单相接地故障控制方法。

本发明的技术方案是：

所述方法包括：

步骤1：实时检测交流系统的三相电压；

步骤2：判断所述交流系统是否发生单相接地故障；

步骤3：获取所述交流系统发生单相接地故障后，非故障相的电压峰值的最大值U_{s_max}；

步骤4：重新确定所述交流系统的直流电压指令值U'_d；

步骤5：启动负序电流控制和零序电流控制；

步骤6：判断所述单相接地故障是否清除，若清除则将所述直流电压指令值U'_d恢复至交流系统正常运行时的直流电压指令值U_d。

优选的，所述步骤2中当交流系统的一相电压降为0，另外两相电压迅速升高，则交流系统发生单相接地故障。

优选的，所述步骤4中直流电压指令值U'_d的取值范围为：U'_d＜3U_d-2U_{s_max}；

其中，U_d为交流系统正常运行时的直流电压指令值。

优选的，所述柔性环网控制器的拓扑结构包括第一换流器和第二换流器；所述第一换流器和第二换流器均直接接入交流系统；

所述第一换流器的每相半桥臂均由一个全桥子模块和至少一个半桥子模块串联组成；

所述第二换流器的每相半桥臂也均由一个全桥子模块和至少一个半桥子模块串联组成。