[发明专利]操作换流站的方法、换流站和HVDC传输系统

说明书

提供了用于操作HVDC传输系统中的换流站(120)的方法，该HVDC传输系统包括具有第一端(112)和第二端(114)的DC传输链路(110)，在第一端处连接该换流站(120)，并且在第二端处连接第二换流站(130)。该方法可以包括：在DC传输链路的第一端处感测DC传输链路的DC电流和DC电压；基于感测到的DC电流和感测到的DC电压来确定第二换流站(130)处是否已经发生相接地故障，以及基于(152)确定已经发生相接地故障而减少由该换流站(120)经由DC传输链路(110)输送至第二换流站(130)的功率。还提供了换流站和HVDC传输系统。

技术领域

本公开涉及操作高压直流(HVDC)传输系统中的换流站的方法。更一般而言，本公开涉及在经由直流(DC)传输链路连接到HVDC换流站的第二HVDC换流站处的至少相接地故障期间操作这样的换流站的方法。

背景技术

在HVDC传输系统中，在DC传输链路的反相(即，接收)端处使用一个或多个电压源变换器(VSC)可以具有优点。这样的优点可以例如包括在控制方面的更大自由度、避免换向失败的能力、和/或连接到例如无源交流(AC)负载的增强可能性。

然而，在VSC的AC端子处发生相接地故障期间，VSC可能会经受高过电压应力。为了避免这样的过电压应力导致VSC损坏，可以安装另外的保护设备。另外，可能期望将发生这样的故障的情况传送给同一系统中的其他单元或变换器，以便减少(或停止)传输到发生故障的VSC的功率。因为这可能导致HVDC传输系统增加成本和整体复杂性，所以既需要改进的换流站，也需要操作换流站的改进的方法。

发明内容

本公开寻求至少部分地满足以上需求。为了实现这一点，提供了操作换流站的方法、换流站、和HVDC传输系统。

根据本公开的第一方面，提供了一种操作HVDC传输系统中的第一换流站的方法。HVDC传输系统可以包括DC传输链路，该DC传输链路具有第一端和第二端，第一换流站连接在第一端处，并且第二换流站连接在第二端处。该方法可以包括在DC传输链路的第一端处感测DC传输链路的DC电流和DC电压。该方法还可以包括基于感测到的DC电流和感测到的DC电压来确定第二换流站处是否已经发生相接地故障。该方法还可以包括基于确定已经发生相接地故障而减少由第一换流站经由DC传输链路输送至第二换流站的功率。

在常规的HVDC传输系统中，例如通过局部测量第二换流站处的电压和电流而在第二换流站处执行确定在第二换流站处是否已经发生相接地故障。如果确定已经发生相接地故障，则需要将指示该故障的信息传送到第一换流站(位于DC传输链路的整流端处)。然后，首先，在接收到该信息之后，第一换流站可以减少其输送至第二换流站的功率量。在适当的时间传送该信息可能需要转换站之间的快速且可靠的通信通道(诸如无线电网络或互联网线缆)。建立和维护这样的通信通道可能会增加HVDC传输系统的成本，并且通信通道的可靠性可能会影响系统相应地处置相接地故障的能力。

利用本公开的方法，在第一换流站处执行感测DC电压和DC电流以及确定在第二换流站处是否已经发生相接地故障。换言之，可以在第一换流站处本地地执行对(第二换流站处的)相接地故障的发生的检测和(输送至第二换流站的)功率的减少。这可以消除对通信通道的需求，并且可以在减少成本和增加可靠性方面改进HVDC传输系统。换言之，换流站可以以无通信的方式操作。减少或停止从第一换流站输送的功率的更可靠的方式还可以减少对增大第二换流站的尺寸的需求。这可以例如进一步减少系统的成本。

在一些实施例中，确定相接地故障的发生可以包括确定感测到的DC电流是否等于或大于阈值电流值。确定相接地故障的发生还可以包括基于确定感测到的DC电流等于或大于阈值电流值来确定是否已经发生感测到的DC电压的至少部分恢复。确定相接地故障的发生还可以包括基于确定已经发生感测到的DC电压的至少部分恢复来确定已经发生相接地故障。