[发明专利]直流耗能电路控制方法及装置与换流阀控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种直流耗能电路控制方法及装置，其中方法包括：检测直流耗能电路的直流电压；判断直流耗能电路的直流电压的数值是否大于或等于第一预设电压值；当直流耗能电路的直流电压的数值大于或等于第一预设电压值，则通过按照第一预设斜率依次切除若干个开关模块，使直流耗能电路处于投入状态。还公开了一种换流阀控制方法及装置。通过按照预设斜率实现直流耗能电路中多个开关模块的依次投入或切除，降低了投切过程中电流的变化率，减小直流电压波动；并依据第一预设斜率调整各桥臂的调制电压，以抵消电流变化在各桥臂电抗上的压降，并进一步减小直流电流的波动，避免出现危害柔性直流换流阀等设备安全的问题。

技术领域

本发明涉及直流耗能控制技术领域，特别涉及一种直流耗能电路控制方法及装置与换流阀控制方法及装置。

背景技术

随着全控型电力电子器件的发展和电力电子技术在电力系统中的应用，基于电压源换流器的柔性直流输电技术日益受到重视。柔性直流输电换流器电压谐波含量少波形质量高，能快速调节有功功率与无功功率等优势，具备连接大电网或连接孤岛电网运行的能力。这些技术优势，使柔性直流技术在电力系统中产生了广泛的应用需求，如大规模清洁能源的接入、汇集与输送，孤岛无源负荷供电。当柔直应用于新能源系统孤岛送出时，当受电端发生故障导致交流电网电压跌落时，有功功率无法送出或者只能部分送出至交流电网，富余有功功率造成直流输电线路的电压升高，危害柔性直流换流阀等设备的安全。

现有技术方案可通过直流耗能电路对盈余功率进行泄放，提高系统的故障穿越能力。目前常见的直流耗能电路拓扑是将由多个开关模块与耗能电阻相连，通过控制多个开关模块的投入或切除来实现直流耗能电路的投入和切除。直流耗能电路切除时，开关模块输出电压为额定值，耗能电阻流过电流为0；直流耗能电路投入时，开关模块输出电压为0，耗能电阻流过电流为额定值。在交流故障期间，为平衡系统功率，直流耗能电路需要多次投入与退出，每次状态切换均伴随着流过直流耗能电路与换流阀电流的快速改变，从而导致感性元件两端出现很大的感应电动势，造成直流电压出现较大波动，影响系统稳定。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种直流耗能电路控制方法及装置，通过按照预设斜率实现多个开关模块的依次投入或切除，降低了直流耗能电路投切过程中电流的变化率，减小了直流电压的波动；还提供了一种换流阀控制方法，依据直流耗能电路控制多个开关模块投入或切除的预设斜率调整各桥臂的调制电压，以抵消直流耗能电路投切所导致的电流变化在各桥臂电抗上的压降，并进一步减小直流电流的波动。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种直流耗能电路控制方法，所述直流耗能电路包括串连连接的耗能电阻组件和若干个开关模块，包括如下步骤：

检测所述直流耗能电路的直流电压；

判断所述直流耗能电路的直流电压的数值是否大于或等于第一预设电压值，其中，所述第一预设电压值为所述直流耗能电路由切除状态调整为投入状态的电压阈值；

当所述直流耗能电路的直流电压的数值大于或等于所述第一预设电压值，则通过按照第一预设时间间隔依次切除所述若干个开关模块，使所述直流耗能电路处于投入状态。

进一步地，所述直流耗能电路控制方法还包括：当所述直流耗能电路的直流电压的数值小于所述第一预设电压值，则控制所述若干个开关模块保持投入状态，使所述直流耗能电路保持切除状态。

进一步地，所述直流耗能电路控制方法还包括：

继续检测所述直流耗能电路的直流电压；

判断所述直流耗能电路的直流电压的数值是否小于或等于所述第二预设电压值，其中，所述第二预设电压值为所述直流耗能电路由投入状态调整为切除状态的电压阈值；

当所述直流耗能电路的直流电压的数值小于或等于所述第二预设电压值，则通过按照第二预设时间间隔依次投入所述若干个开关模块，以使所述直流耗能电路由投入状态调整为切除状态。