[发明专利]一种新型的特高压混合级联直流输电系统过电流抑制方法

说明书

本发明提供了一种新型的特高压混合级联直流输电系统过电流抑制方法，该特高压混合级联直流输电系统整流侧采用双12脉动LCC，逆变侧采用LCC串联三个MMC并联组的结构。本发明提供的控制方法适用于抑制系统逆变站发生交流故障导致逆变侧LCC换相失败后产生的直流过电流。本发明首先根据模糊聚类整流站多电气量来识别逆变站的不同暂态阶段的特征，然后分阶段快速调节整流站的直流电压，以达到抑制直流过电流的目的，不仅能够有效减小过电流水平，显著改善系统的故障恢复特性，实现系统的快速稳定的恢复；且本发明所提方法不需要逆变站故障检测即可启动，整流站本地快速检测可简单快捷地实现对逆变站交流故障下直流过电流的抑制，提高系统的稳定性。摘要附图为基于整流站多电气检测量聚类识别逆变站暂态阶段的新型特高压混合级联直流输电系统过电流抑制方法的逻辑流程图。

技术领域

本发明涉及一种输变电技术领域的装置，具体涉及一种特高压混合级联直流输电系统中逆变站交流故障导致逆变侧LCC换相失败产生过电流的抑制方法。

背景技术

基于我国目前计划建设的白鹤滩-江苏特高压混合级联直流输电系统，拟采用送端LCC、受端LCC同三个并联的MMC串联的结构，三个并联MMC可以为逆变站的LCC提供无功功率支撑，在一定程度上降低换相失败的风险，同时LCC换流器电流单向导通的特征也可以阻断直流故障发生时MMC的故障电流，因此具有良好的技术经济优势。

在逆变站交流故障导致逆变侧LCC换相失败的情况下,由于在这个过程中逆变站直流电压瞬间跌落，系统会产生过电流现象，严重时不仅损伤设备，甚至可能导致换流器闭锁，也可能引发连续换相失败导致系统难以正常恢复。采用快速调节整流站直流电压的过电流抑制方法，可以有效逆变站交流故障时系统的直流过电流，加快故障恢复速度。

因此，提供一种基于模糊聚类与识别的新型的特高压混合级联直流输电系统的过电流抑制方法，可以抑制逆变站交流故障导致逆变站LCC换相失败下的直流过电流，实现系统快速稳定恢复，且具有一定的工程应用价值的过电流抑制方法显得尤为重要。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提出了一种基于模糊聚类与识别的新型特高压混合级联直流输电系统过电流抑制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种新型的特高压混合级联直流输电系统过电流抑制方法，其改进之处在于：针对特高压混合直流输电系统逆变站交流母线短路故障导致逆变站LCC换相失败产生的过电流现象进行了抑制，所述系统整流侧采用LCC，逆变侧采用LCC与三个并联MMC串联的结构。

进一步的，所述过电流抑制方法中整流站本地检测的多个电气量包括整流站出口平波电抗器电压U_l、整流站出口平波电抗器电压变化率dU_l/dt、直流电流I_dc、整流站出口直流电压U_dcr；进一步的，所述过电流抑制方法中对整流站检测的多电气量进行识别逆变站暂态阶段建立整流站多电气量与逆变站暂态阶段的映射关系：

{U_l，dU_l/dt，I_dc，U_dcr}→U_dci；

进一步的，所述过电流抑制方法中整流站多电气量的采用传递闭包法建立等价模糊相似阵的方法进行模糊聚类，具体分为以下四个步骤：

步骤1：对整流站多电气量组成的信息矩阵极差正规化；

步骤2：构造模糊相似矩阵；

步骤3：选定λ求模糊等价矩阵的λ截矩阵；

步骤4：对λ截矩阵进行模糊聚类。

进一步的，所述过电流抑制方法中对聚类后不同暂态阶段的整流站施以对应的触发角指令，快速调节整流站的直流电压，从而抑制过电流；