[发明专利]一种柔性多状态开关交流故障穿越方法

权利要求书

1.一种柔性多状态开关交流故障穿越方法，所述的柔性多状态开关与多个配电网供区相连，且位于每条馈线的末端，中间无联结变压器；与柔性多状态开关直接相连的馈线及柔性多状态开关本身所在的范围称为区内，配电网其余部分称为区外；

所述的交流故障穿越方法包括如下步骤：

1）交流故障发生后，利用配电线路保护装置，确定故障发生位置，并将故障位置信息发送至柔性多状态开关；

2）柔性多状态开关接收到故障位置信息后，向故障供区内与柔性多状态开关相连馈线的出线断路器下发断开指令；

3）出线断路器断开后，柔性多状态开关内与故障供区相连的换流器从有源控制运行状态切换为无源控制运行状态；

若故障发生在区内，则进行如下步骤：

4）与故障供区相连的换流器在切换为无源控制的同时开启限流限压模式；

5）换流器切换为无源控制后，柔性多状态开关根据故障位置信息，将故障线路上距离故障点最近的两侧负荷开关断开，将故障隔离；

6）完成故障隔离后，换流器解除限流限压模式，继续以无源控制方式向故障位置和柔性多状态开关之间的负荷供电；与此同时，柔性多状态开关向出线断路器发送闭合指令；

7）出线断路器完成闭合后，故障位置和断路器之间的负荷由配电网供电，至此，完成区内交流故障穿越，系统恢复稳定；

若故障发生在区外，则进行如下步骤：

8）与故障供区相连的换流器长期处于无源控制运行状态，为出线断路器和柔性多状态开关之间的负荷持续供电；若故障点已被配电网隔离，柔性多状态开关向出线断路器发送闭合指令；

9）出线断路器完成闭合后，与故障供区相连的换流器从无源控制转为有源定功率控制，至此，完成区外交流故障穿越，系统恢复稳定；

步骤3）中，若该换流器为定直流电压控制站，则该换流器在切换为无源控制前，依据事先约定的换流器直流电压接管顺序，由其他换流器接管直流电压控制。

2.根据权利要求1所述的柔性多状态开关交流故障穿越方法，其特征在于，所述的步骤1)中，所述配电线路保护装置具有过流保护功能和在区内的电流差动保护功能。

3.根据权利要求1所述的柔性多状态开关交流故障穿越方法，其特征在于：步骤4）中，将故障电流限制于1.1pu及以下，零序电压限制于0.2pu及以下。

4.根据权利要求1所述的柔性多状态开关交流故障穿越方法，其特征在于：所述的步骤3)和9)中，在馈线有源无源状态的判别上，为增加状态判别的准确性，保障系统在有源无源转换过渡的平滑，在现有有源无源状态监测方法的基础上，引入出线断路器的分合位置作为辅助信号进行状态判别。

5.根据权利要求1所述的柔性多状态开关交流故障穿越方法，其特征在于：无源控制运行状态下的限流限压模式是指，在电压外环的输出环节加入限幅环节；在电流内环中，增加零序电压控制环节。

6.根据权利要求1所述的柔性多状态开关交流故障穿越方法，其特征在于：所述的柔性多状态开关包括多个通过背靠背形式连接的变换器，变换器采用电压源型换流器拓扑结构；正常情况下，所述的柔性多状态开关内，只有一个换流器处于定直流电压控制状态，其余换流器都采用定功率控制。

7.根据权利要求6所述的柔性多状态开关交流故障穿越方法，其特征在于：所述的电压源型换流器使用两电平VSC、三电平VSC、模块化多电平换流器MMC中的一种或多种。