[发明专利]直流换流站及其控制方法和控制系统

说明书

本发明提供一种直流换流站及其控制方法和控制系统，所述直流换流站控制方法包括采用定直流电压控制方法控制送端换流站；采用有功‑无功控制方法控制受端换流站；其中，其中，采用有功‑无功控制方法控制受端换流站的步骤包括：在有功‑无功控制的功率环的输入端增加输入功率调节模块，所述输入功率调节模块与所述有功‑无功控制的功率环连接；所述输入功率调节模块根据受端电网电压和受端直流母线电压来调节有功‑无功控制的输入功率指令。利用本发明，在受端电网发生电压跌落时能够持续向电网提供无功功率，换流站中不会出现过流现象，故障恢复后系统能够稳定运行，在送端电网发生电压跌落时能够稳定直流母线电压，故障恢复后系统能够稳定运行。

技术领域

本发明涉及电力系统输配电技术领域，特别涉及直流换流站及其控制方法和控制系统。

背景技术

随着我国能源结构的不断调整，柔性直流输电(HVDC)作为一种新型电力传输方式，由于线路损耗小、谐波水平低、可独立调节有功无功等特点，在中远距离传输，特别是在可再生能源的长距离传输以及在电网互联中得到了广泛的应用。

低电压穿越(LVRT)能力指并网点发生电压跌落时，并网变流器系统能够保持并网状态，在电网恢复故障后，系统能够恢复正常工作，低电压穿越能力目前已经作为并网系统的一个重要指标，在工程实际中受到了广泛的关注，学术界对于LVRT的研究大多着眼于受端换流站系统的低电压穿越能力，然而对于送端换流站电压跌落时，HVDC系统的故障现象和穿越控制的研究相对较少，需要开展深入的研究。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种直流换流站及其控制方法和控制系统，在换流站不建立通讯的情况下，能够实现柔性直流输电换流站的低电压穿越。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种直流换流站控制方法，所述直流换流站控制方法包括：

采用定直流电压控制方法控制送端换流站，以稳定直流母线电压；

采用有功-无功控制方法控制受端换流站；

其中，所述采用有功-无功控制方法控制受端换流站的步骤包括：

在有功-无功控制的功率环的输入端增加输入功率调节模块，所述输入功率调节模块与所述有功-无功控制的功率环连接；

所述输入功率调节模块根据受端电网电压和受端直流母线电压来调节有功-无功控制的输入功率指令。

在一实施例中，所述采用有功-无功控制方法控制受端换流站的步骤还包括：

根据调节后的所述有功-无功控制的输入功率指令获取旋转坐标系下的电流指令；

将获取的电流指令作为输入，经电流环控制及最近电平逼近控制形成调制波，以对所述受端换流站进行控制。

在一实施例中，通过设置于受端电网和受端直流母线处的电压监控装置来分别获取所述受端电网电压和所述受端直流母线电压。

在一实施例中，所述输入功率调节模块包括选择开关和直流母线电压补偿分支，所述直流母线电压补偿分支通过所述选择开关与所述有功-无功控制的功率环连接；

当所述受端直流母线电压正常时，通过所述选择开关和所述直流母线电压补偿分支对所述有功-无功控制的输入功率指令进行相应的调节；

当所述受端直流母线电压跌落时，所述选择开关将所述有功-无功控制的有功指令切换成零，同时直流换流站对电网进行无功补偿。

在一实施例中，所述通过所述选择开关和所述直流母线电压补偿分支对所述有功-无功控制的输入功率指令进行相应的调节的步骤包括：

当所述受端直流母线电压与所述受端电网电压正常时，所述直流母线电压补偿分支对所述有功-无功控制的输入功率指令不进行调节；