[发明专利]基于混合型阻抗的UPFC故障渡越方法

说明书

本发明公开一种基于混合型阻抗的统一潮流控制器故障渡越方法。并联侧模块化多电平换流器的控制流程中加入有虚拟阻抗环节，直流母线的正极母线上串联有限流电抗器；故障渡越方法包括：当故障引起串联侧模块化多电平换流器闭锁时，将统一潮流控制器转入静止同步补偿器模式，使统一潮流控制器输出无功功率以支撑交流母线电压；当故障未引起串联侧模块化多电平换流器闭锁时，闭合串联变压器的高压侧的高压侧旁路开关，使统一潮流控制器转入静止同步补偿器模式，使并联侧模块化多电平换流器输出无功功率以支撑交流母线电压。本发明能够在UPFC本体外部故障时防止并联侧MMC闭锁。

技术领域

本发明涉及统一潮流控制器领域，特别是涉及一种基于混合型阻抗的UPFC故障渡越方法。

背景技术

交流输电技术(flexible alternating current transmission systems，FACTS)是一种利用大功率半导体器件完成能量变换、传输和控制的技术。统一潮流控制器(unified power flow controller，UPFC)作为第三代FACTS装置，是控制电网状态的有效手段，只需要改变其控制规律，就能分别或同时实现并联补偿，串联补偿，移相，电压调节等功能。目前国内外主要应用的换流器拓扑是模块化多电平换流器(Modular MultilevelConverter，MMC)结构，其具有模块化程度高、谐波含量少、故障处理能力强等优点。由于UPFC本体外部故障会造成串、并联侧MMC闭锁，UPFC完全退出运行，如何使在UPFC本体外部故障时并联侧MMC不闭锁成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于混合型阻抗的UPFC故障渡越方法，在UPFC本体外部故障时防止并联侧MMC闭锁。

一种基于混合型阻抗的统一潮流控制器故障渡越方法，所述统一潮流控制器所包括的并联侧模块化多电平换流器的控制流程中加入有虚拟阻抗环节，与所述并联侧模块化多电平换流器的直流侧相连的直流母线的正极母线上串联有限流电抗器；

所述故障渡越方法包括：

当故障引起所述统一潮流控制器所包括的串联侧模块化多电平换流器闭锁时，将所述统一潮流控制器转入静止同步补偿器模式，使所述统一潮流控制器输出无功功率以支撑交流母线电压；

当故障未引起所述串联侧模块化多电平换流器闭锁时，闭合串联变压器的高压侧的高压侧旁路开关，使所述统一潮流控制器转入静止同步补偿器模式，使所述并联侧模块化多电平换流器输出无功功率以支撑交流母线电压。

可选的，所述统一潮流控制器包括：并联变压器、两个串联变压器、两个所述串联侧模块化多电平换流器和所述并联侧模块化多电平换流器；所述并联变压器的高压侧与交流电网并联，低压侧与所述并联侧模块化多电平换流器的交流侧连接，所述并联侧模块化多电平换流器的直流侧与所述直流母线连接；两个所述串联变压器的高压侧分别与所述交流电网的两个线路串联，低压侧分别与两个所述串联侧模块化多电平换流器的交流侧连接，两个所述串联侧模块化多电平换流器的直流侧均与直流母线连接；每个所述串联变压器的高压侧均并联连接有高压侧旁路开关，每个所述述串联变压器的阀侧并联有低压侧旁路开关和旁路晶闸管；所述高压侧旁路开关、所述低压侧旁路开关和所述旁路晶闸管用于在故障后旁路串联侧模块化多电平换流器。

可选的，加入虚拟阻抗环节后的述并联侧模块化多电平换流器的控制流程包括：

获取直流母线正极的电流和无功功率反馈值；

计算所述直流母线正极的电流在经过所述虚拟阻抗后产生的直流电压反馈值；

将所述无功功率反馈值和所述直流电压反馈值均与对应的参考值进行对比，得到dq轴电流参考值；

将dq轴电流参考值与dq轴电流反馈值进行对比，得到对比结果；

将所述对比结果进行解耦得到dq轴调制电压值；