[发明专利]基于虚拟调制的闭锁故障后直流过电压抑制方法及系统

说明书

本发明公开了基于附加虚拟调制的闭锁故障后直流过电压抑制方法，包括：测量新能源孤岛经柔直电网接入时的直流电压信号；基于该直流电压信号判断附加虚拟调制控制策略是否投入；利用附加虚拟调制控制策略的投入与否来延长达到直流电压限值的时间，抑制闭锁故障后直流过电压。本发明针对新能源孤岛经多端真双极柔直电网接入系统，当受端换流站或交流系统发生故障造成功率输出受阻时，投入附加虚拟调制控制策略，降低流入直流电网的功率，延长达到直流电压限值的时间，抑制直流电压上升速度，且经济成本较低。附加虚拟调制控制策略根据直流电压情况自动投入自动退出。

技术领域

本发明属于柔性直流输电保护与控制技术领域，尤其涉及基于虚拟调制的闭锁故障后直流过电压抑制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来，可再生能源尤其是风光能源发展迅猛，大量风光新能源接入电网。然而新能源交流并网面临输电稳定性差、效率低等瓶颈，仅依靠传统交流电网的输电模式难以满足大规模新能源发电并网需求。而柔性直流输电具有可实现新能源发电无源并网、可向无源负荷供电等优势，可以为新能源孤岛提供电压和频率支撑。在已投运或在建的柔性直流输电工程中，约有三分之一以风电场孤岛接入为目标。

对于以风电为代表的新能源经柔直电网送出系统，连接新能源孤岛的换流器一般采用定交流电压和定频率控制，给新能源提供恒定的电压与频率支撑。当柔直电网受端换流器发生闭锁故障时，送端受入的新能源功率不会发生变化，直流电网内输入功率高于输出功率，因此会造成直流电压升高，由于电力电子器件的低阻尼和低惯量特性，直流电压达到过压时间仅需要几十毫秒，较高的直流电压会对电力电子器件和电容器造成不可逆的损坏，危及换流站安全稳定运行。

发明人在研究中发现，针对上述问题，现有工程上一般采用耗能电阻消耗掉直流电网内盈余的功率，但耗能电阻耗资较大且占地面积较大。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了基于附加虚拟调制的闭锁故障后直流过电压抑制方法，在保证系统安全稳定运行的基础下，充分考虑经济性要求，从控制策略的角度入手降低直流电网内多余的功率，进而抑制直流过压。

为实现上述目的，一个方面，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

基于附加虚拟调制的闭锁故障后直流过电压抑制方法，包括：

测量新能源孤岛经柔直电网接入时的直流电压信号；

基于该直流电压信号判断附加虚拟调制控制策略是否投入；

利用附加虚拟调制控制策略的投入与否来延长达到直流电压限值的时间，抑制闭锁故障后直流过电压。

另一方面，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

基于附加虚拟调制的闭锁故障后直流过电压抑制系统，包括：电压测量单元及控制器；

所述电压测量单元测量新能源孤岛经柔直电网接入时的直流电压信号；

所述控制器基于该直流电压信号判断附加虚拟调制控制策略是否投入；

利用附加虚拟调制控制单元的投入与否来延长达到直流电压限值的时间，抑制闭锁故障后直流过电压。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本发明在保证系统安全稳定运行的基础下，充分考虑经济性要求，从控制策略的角度入手降低直流电网内多余的功率，进而抑制直流过压。

本发明在新能源孤岛经柔直电网接入系统中，通过测量直流电压信号判断附加虚拟调制控制策略是否投入，用于延长达到直流电压限值的时间。