[发明专利]一种MMC换流站盈余功率消纳控制方法及系统

说明书

本发明公开一种MMC换流站盈余功率消纳控制方法及系统，包括：在送端MMC换流站的直流电压超出直流电压上限值时，判定出现盈余功率，启动储能策略，根据储能功率指令值得到NLM调制中MMC子模块电容参考电压；储能策略启动后，在MMC子模块电容参考电压超出电容电压上限值或直流电压低于直流电压下限值时，暂停储能策略，将储能功率指令值调整为零；接收到受端故障清除信号后，启动释能策略，根据释能功率指令值得到NLM调制中的MMC子模块电容参考电压；MMC子模块电容电压恢复至电容额定电压后，NLM调制中的MMC子模块电容参考电压设定为子模块电容额定电压值。本发明实现对盈余功率的消纳与再利用，抑制直流侧电压上升。

技术领域

本发明涉及MMC控制技术领域，特别是涉及一种MMC换流站盈余功率消纳控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

应用于柔性直流输电系统的模块化多电平换流器(MMC)采用最近电平逼近调制(NLM)技术，各相的电压调制波(或各桥臂的调制波)需要除以子模块电容电压来获得各个桥臂投入的子模块数量。MMC没有换相失败问题，在新能源发电送出系统中应用越来越多，如张北四端柔直、海上风电并网等工程。送端的MMC换流站连接光伏、风电等新能源基地，采用定交流侧电压、定交流侧频率控制，为新能源并网提供可靠并网电压，但无法控制流入换流站的功率，流入送端MMC的功率由新能源基地决定。当受端发生故障(包括受端连接的交流电网故障或受端换流站闭锁)后，受端送出的功率降低，而送端新能源基地无法及时降低送入的功率，流入直流系统的功率大于流出直流系统的功率，盈余的功率会导致直流电压升高，严重时造成直流输电系统停运。

目前工程中的做法是在送端换流站交流侧配置几组耗能电阻，利用耗能电阻将盈余功率耗散掉，这种方法响应迅速，能够及时消纳盈余功率，抑制直流过压，但耗能装置的占地面积较大，散热问题不容忽视，并且投切时的功率冲击较大，对稳定MMC交流侧电压不利。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种MMC换流站盈余功率消纳控制方法及系统，包括储能策略与释能策略两部分，根据换流站的容量大小及电容实际储能能力设定储能功率指令与释能功率指令，实现对盈余功率的消纳与再利用，抑制直流侧电压上升。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种MMC换流站盈余功率消纳控制方法，包括：

在送端MMC换流站的直流电压超出直流电压上限值时，判定出现盈余功率，启动储能策略，根据储能功率指令值得到NLM调制中MMC子模块电容参考电压；

储能策略启动后，在MMC子模块电容参考电压超出电容电压上限值或直流电压低于直流电压下限值时，暂停储能策略，将储能功率指令值调整为零；

接收到受端故障清除信号后，启动释能策略，根据释能功率指令值得到NLM调制中的MMC子模块电容参考电压；

MMC子模块电容电压恢复至电容额定电压后，NLM调制中的MMC子模块电容参考电压设定为子模块电容额定电压值。

第二方面，本发明提供一种MMC换流站盈余功率消纳控制系统，包括：

储能策略启动模块，被配置为在送端MMC换流站的直流电压超出直流电压上限值时，判定出现盈余功率，启动储能策略，根据储能功率指令值得到NLM调制中MMC子模块电容参考电压；

储能策略暂停模块，被配置为储能策略启动后，在MMC子模块电容参考电压超出电容电压上限值或直流电压低于直流电压下限值时，暂停储能策略，将储能功率指令值调整为零；

释能策略启动模块，被配置为接收到受端故障清除信号后，启动释能策略，根据释能功率指令值得到NLM调制中的MMC子模块电容参考电压；