[发明专利]一种柔性直流输电系统电网故障穿越控制的方法

说明书

本发明公开了一种柔性直流输电系统电网故障穿越控制的方法，通过切换换流站控制模式来实现系统电网故障无通信穿越，实时检测直流侧电压来判断电网是否发生故障，并进行控制模块切换，实现了电网故障穿越，构成支持柔性直流输电系统电网故障无通信穿越的控制器，通过本发明的控制方法对原有控制器进行优化，在不增加硬件电路的情况下实现换流站间没有通信时定直流电压侧换流站电网故障时直流电压的有效控制，同时换流站在电网故障过程中仍保持运行，同时故障消除后系统又可尽快恢复至故障前的运行状态，整体实现了柔性直流输电系统电网故障无通信穿越，提高了柔性直流输电的交流故障穿越能力，为系统安全稳定提供了良好的运行环境。

技术领域

本发明属于柔性输变电技术领域，涉及一种柔性直流输电系统电网故障穿越控制的方法。

背景技术

基于模块化多电平换流器(MMC)的柔性直流输电系统在实际工程应用中会遇到交流电网跌落故障，为了减小对交流电网的影响并保证换流器设备本身的安全可靠，要求当出现电网电压跌落故障时(如三相短路故障等)，换流器尽可能不要进行故障闭锁而要保持继续运行，因为换流器的故障闭锁以及故障恢复后的重新合闸会对整个交直流并联系统带来很大的冲击，同时对柔性直流输电系统的损害性也是巨大的。

为保持双端柔直输电系统的正常运行，系统一侧的换流站必须采用定直流电压控制，起着有功功率的平衡节点的作用；另一侧的换流站采用定功率控制，决定整个系统的潮流方向。在双端换流站间没有通信传输的情况下，若定直流电压侧换流站发生电网故障，定功率侧换流站将会继续按照故障前的状态继续往定直流电压侧换流站传输功率，则系统直流电压失控，最终导致柔直输电系统的系统无法正常运行。

到目前为止，柔性直流输电系统定直流电压侧换流站电网故障穿越控制现有方法主要是在柔性直流输电系统上附加电路，电网电压故障时消耗剩余功率保障直流母线电压稳定，虽然该方法可以解决双端柔性直流输电系统的没有站间通信时直流失控问题，但系统增加了附加电路，大大增加了系统的复杂程度，降低了系统可靠性，因此设计无附加电路的柔性直流输电系统电网故障无通信穿越控制方法，保证站间无通信的情况下定直流电压控制换流站发生电网故障后系统能够稳定直流母线电压的研究工作显得极其重要。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种柔性直流输电系统电网故障无通信穿越控制方法，即定直流电压侧换流站电网故障时不需要依靠附加电路，可以通过两端控制模式转换的控制策略来实现直流电压的控制，在站间无通信的情况下实现柔性直流输电系统电网故障穿越，系统能够稳定工作，解决了现有技术中存在的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种柔性直流输电系统电网故障穿越控制的方法，包括以下步骤：

步骤1：检测换流站直流母线电压U_dc，并判断电压值U_dc是否异常，具体如下：

当电压值U_dc大于等于低压限值U_dcLLmt且小于等于高压限值U_dcHLmt，即电压值U_dc正常，则判定定直流电压控制侧换流站未发生电网电压故障，设置故障标志En为0，继续循环执行步骤1；

当电压值U_dc小于低压限值U_dcLLmt或大于高压限值U_dcHLmt，并且满足持续时间大于设定甄别时间T_Lmt的条件时，即电压值U_dc异常，则判定定直流电压控制侧换流站发生了电网电压故障，设置故障标志En为1，执行步骤2；

步骤2：根据步骤1产生的故障标志En来选择换流站的控制模式，故障标志En检测到上升沿(从0变到1)，则换流站进行模式切换，其中：