[发明专利]确定新能源直流外送系统直流故障时过电压的方法及系统

权利要求书

1.一种确定新能源直流外送系统直流故障时过电压的方法，其特征在于，所述方法包括：

对新能源直流外送系统进行等效，确定所述新能源直流外送系统故障时的等效电路；

基于所述等效电路，确定新能源直流外送系统故障时的戴维南等效阻抗和等效电压源；

基于所述戴维南等效阻抗和等效电压源，确定所述新能源直流外送系统故障时的新能源机端过电压和直流换流站母线过电压；

其中，所述戴维南等效阻抗,包括：

，

所述等效电压源，包括：

，

其中，Z_eq为戴维南等效阻抗，R_eq为戴维南等效阻抗的实部，X_eq为戴维南等效阻抗的虚部，j表示复数；R为新能源机端至连接点电阻；X₁为新能源机端至连接点电抗；X₂为同步机至连接点电抗；X₃为直流换流站母线至连接点电抗；X₀为滤波器电抗绝对值；为等效电压源相量；U_s为同步机电势；E为等效电压源的幅值；ψ_E为等效电压源的相位；

其中，所述基于所述戴维南等效阻抗和等效电压源，确定所述新能源直流外送系统故障时的新能源机端过电压和直流换流站母线过电压，包括：

当新能源直流外送系统发生双极闭锁故障时，所述新能源机端过电压，包括：

，

所述直流换流站母线过电压，包括：

，

，

其中，U_r为新能源机端过电压；P为正常控制下新能源的有功功率；U_d为直流换流站母线过电压；U_e为连接点电压；I为新能源输出电流。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述戴维南等效阻抗和等效电压源，确定所述新能源直流外送系统故障时的新能源机端过电压和直流换流站母线过电压，包括：

当新能源直流外送系统发生多次连续换相失败后闭锁故障时，所述新能源机端过电压，包括：

，

所述直流换流站母线过电压，包括：

，

。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定受过电压影响的第一设备；

当确定新能源机端为受过电压影响的第一设备时，对所述第一设备进行低电压穿越控制的改进，以预防由于新能源机端过电压导致的切机保护动作；

当确定直流换流站母线为受过电压影响的第一设备时，对所述第一设备进行无功补偿装置投切控制的改进，以抑制直流换流母线的过电压。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当新能源直流外送系统发生双极闭锁故障时，若满足，则确定新能源机端为受过电压影响的第一设备；反之，则比较所述新能源机端过电压和直流换流站母线过电压的大小，并确定所述新能源机端过电压和直流换流站母线过电压中的较大值对应的设备为所述第一设备；

当新能源直流外送系统发生多次连续换相失败后闭锁故障时，若满足，则确定直流换流站为受过电压影响的第一设备；反之，则比较所述新能源机端过电压和直流换流站母线过电压的大小，并确定所述新能源机端过电压和直流换流站母线过电压中的较大值对应的设备为受过电压影响的第一设备；

其中，θ_Z=arctanX₁/R，θ_Z为新能源机端至连接点的阻抗角。