[发明专利]一种基于全控型AC/DC换流器的直流侧故障穿越控制方法

说明书

本发明公开了一种基于全控型AC/DC换流器的直流侧故障穿越控制方法，确定直流电网正常运行时全控型AC/DC换流器的直流电压U_dc和直流电流I_dc的运行范围，确定直流电网短路故障时全控型AC/DC换流器能够保持故障穿越运行的直流电压运行范围；判断全控型AC/DC换流器是否能够运行在故障穿越状态：若是，则切换至故障穿越状态；若否，则切换至闭锁状态；计算全控型AC/DC在故障穿越运行状态时的直流电流参考值，以直流电流参考值向直流电网输出直流电流，从而为发生短路故障的直流电网提供直流电流支持。本发明解决了现有技术中未能准确对AC/DC换流器直流侧进行故障穿越控制的技术问题，能够准确、有效地实现换流器直流侧故障穿越控制。

技术领域

本发明涉及电力系统运维技术领域，具体涉及一种基于全控型AC/DC换流器的直流侧故障穿越控制方法。

背景技术

目前，电网对于AC/DC换流器的故障穿越需求越来越高。在电网发生故障后，故障电流快速上升，将严重危及系统中的相关电气设备，此时具备良好故障穿越能力的AC/DC换流器可以保证系统的安全可靠运行。同时，在远距离大容量直流输电场合中，直流线路通常采用架空线，线路容易发生短路、闪络等暂时性故障，然而目前的柔性直流技术无法像传统直流技术那样单纯依靠AC/DC换流器控制来完成直流侧故障的清除。因此，为了将柔性直流技术推广到远距离大容量架空线输电场合，对AC/DC换流器的故障穿越能力提出了更高的要求。

交流电网发生短路故障时，换流器按低电压穿越能力要求在预定的时间内保持不脱网运行，同时还需向交流电网提供无功电流支持。由国标GB/T32826-2016建模导则要求，可以得到换流器的交流侧故障穿越控制及保护闭锁结构。同样，直流电网发生短路故障时，直流侧电压出现跌落，换流器根据故障后直流电压大小具有一定的故障穿越能力。然而，目前国标中关于换流器的直流侧故障穿越控制还没有明确要求。因此，需要对直流电网故障时换流器的故障穿越控制进行分析。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种基于全控型AC/DC换流器的直流侧故障穿越控制方法，解决现有技术中未能准确对AC/DC换流器直流侧进行故障穿越控制的技术问题，能够准确、有效地实现换流器直流侧故障穿越控制。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种基于全控型AC/DC换流器的直流侧故障穿越控制方法，全控型AC/DC换流器用于混联交流电网与直流电网，包括以下步骤：

步骤1：确定直流电网正常运行时全控型AC/DC换流器的直流电压U_dc和直流电流I_dc的运行范围：在输出容量约束|U_dc×I_dc|≤P_max下，直流电压的运行范围U_dc∈[U_{dc min},U_{dc max}]，直流电流的运行范围I_dc∈[I_{dc min},I_{dc max}]，其中，P_max为最大输出容量；U_{dc min}、U_{dc max}分别为全控型AC/DC换流器正常运行的直流电压最小值、直流电压最大值；I_{dc min}、I_{dc max}分别为全控型AC/DC换流器正常运行的直流电流最小值、直流电流最大值；

步骤2：确定直流电网短路故障时全控型AC/DC换流器能够保持故障穿越运行的直流电压运行范围：[U_{dc min f},U_{dc min}]；其中，U_{dc min f}为全控型AC/DC换流器能够保持故障穿越运行的直流电压最小值，U_{dc min}为全控型AC/DC换流器正常运行的直流电压最小值；