[发明专利]LCC-MMC输电系统送端故障穿越控制方法及装置

说明书

本发明公开了LCC‑MMC输电系统送端故障穿越控制方法和装置。该LCC‑MMC输电系统送端故障穿越控制方法，包括：在确定输电系统送端发生交流故障时，受端MMC根据交流故障程度生成故障穿越控制策略，所述故障穿越控制策略包括增加至少一个控制环节；其中，所述受端MMC已经配置有定电压控制环节；所述定电压控制环节的输入包括：直流电压参考值受端MMC执行所述定电压控制环节和增加的至少一个控制环节，以使得直流电压跟随LCC送端直流电压下降。该送端故障穿越控制方法实现了输电系统在送端交流侧不同程度故障时的穿越能力。

技术领域

本发明涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种LCC-MMC输电系统送端故障穿越控制方法及装置。

背景技术

常规直流输电具有造价低、损耗小、输送容量大、输送距离不受限制等优点，但也存在受端易发生换相失败、对交流系统依赖性强以及运行消耗大量无功等问题。另一方面，直流受端落点往往比较集中；送端交流系统故障可能引起受端多个换流站同时发生换相失败，从而使多个换流站闭锁，导致输送功率中断，严重威胁电网的稳定运行。

柔性直流输电从根本上避免了换相失败问题，且可以分别独立控制有功功率与无功功率，并且还可以向无源网络供电，且占地面积小。但其造价更高，损耗更大。

将常规直流输电系统的送端保留，将受端更换为基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，简称MMC)的大容量柔性直流换流阀(简称柔直换流阀)从而构成LCC-MMC混合直流输电系统，是解决传统直流受端换相失败问题的一种可行方案。

LCC-MMC混合直流输电系统结合了常规直流输电的成本优势和柔性直流输电的技术优势，从根本上避免了传统直流输电的受端换相失败现象，但却引入了送端交流系统故障难以穿越这一新的问题。

发明内容

本发明提供一种LCC-MMC输电系统送端故障穿越控制方法及装置，以克服目前LCC-MMC混合直流输电系统送端交流故障穿越能力不足的问题。

第一方面，本发明提供一种LCC-MMC输电系统送端故障穿越控制方法，包括以下步骤：

在确定输电系统送端发生交流故障时，受端MMC根据交流故障程度生成故障穿越控制策略，所述故障穿越控制策略包括增加至少一个控制环节；其中，所述受端MMC已经配置有定电压控制环节；所述定电压控制环节的输入包括：直流电压参考值

受端MMC执行所述定电压控制环节和增加的至少一个控制环节，以使得直流电压跟随LCC送端直流电压下降，实现故障穿越。

进一步地，所述根据交流故障程度生成故障穿越控制策略包括：

比较直流电流变化率k_Id与预先设定的直流电流临界值k_Iset；

在直流电流变化率k_Id不大于预先设定的临界值k_Iset时，受端MMC增加配置定电流控制环节；

在直流电流变化率k_Id大于预先设定的临界值k_Iset时，受端MMC增加配置定电流控制环节和无功功率控制环节；

其中，所述定电流控制环节的输入包括预先设定的直流电流参考值和当前采样时刻的直流电流值I_d；

所述定电流控制环节的输出为直流电压参考值的偏差量ΔU_dc，其用于修正所述定电压控制环节的电压参考值

所述无功功率控制环节的输入包括预先设定的无功功率参考值Q^*和当前采样时刻的无功功率值Q。

进一步地，所述无功功率控制环节的输出为内环电流控制器的q轴电流参考值；