[发明专利]一种基于二极管整流和电流源变换器的送端站设计方法

权利要求书

1.一种基于二极管整流和电流源变换器的送端站设计方法，其特征在于，方法包括以下步骤：

参数设计：选择能够保障系统稳态运行、故障运行的参数；

黑启动设计：使新能源站从停机进入到稳态运行；

直流故障穿越设计：使系统在直流线路发生短路时不出现过压、过流；

交流故障穿越设计：使系统在交流线路发生短时不出现停机、脱网。

2.根据权利要求1所述的一种基于二极管整流和电流源变换器的送端站设计方法，其特征在于，所述参数设计方法为：在功率分配约束、二极管整流的数量约束、电流源变换器的调制比约束、电流源变换器的直流电压约束、二极管整流的稳态有功约束和电流源变换器的直流故障穿越约束基础上进行最低成本搜索，根据最低成本搜索所得参数进一步完成其他参数设计。

3.根据权利要求2所述的一种基于二极管整流和电流源变换器的送端站设计方法，其特征在于，所述功率分配约束为：

其中，k_rpC和k_rqC分别额定运行时电流源变换器的输出有功和无功占比，P_rC、Q_rC和S_r为电流源变换器的输出有功和无功、送端站容量，n_rD为二极管整流数量，I_rD为流入二极管整流的交流电流幅值，I_r为送端站电流幅值；

基于功率分配，所述二极管整流的数量约束为：

其中，二极管整流数量n_rD，ce i l为向上取整函数。

4.根据权利要求2所述的一种基于二极管整流和电流源变换器的送端站设计方法，其特征在于，所述电流源变换器的调制比约束为：

其中，k_rC为电流源变换器的变压器变比，i_dc为直流母线电流，L_rC和C_rC为电流源变换器的滤波电感和滤波电容，ω_N为额定角频率，U_r为送端站交流电压幅值。

5.根据权利要求2所述的一种基于二极管整流和电流源变换器的送端站设计方法，其特征在于，所述电流源变换器的直流电压约束为：

其中，u_rCdc为电流源变换器的直流电压，M_max为调制比最大值。

6.根据权利要求2所述的一种基于二极管整流和电流源变换器的送端站设计方法，其特征在于，所述二极管整流的稳态有功约束为：

其中，k_rD和L_rD为二极管整流的变压器变比和漏感。

7.根据权利要求2所述的一种基于二极管整流和电流源变换器的送端站设计方法，其特征在于，所述电流源变换器的直流故障穿越约束为

8.根据权利要求1所述的一种基于二极管整流和电流源变换器的送端站设计方法，其特征在于，所述黑启动设计的过程包括以下步骤：

受端站将直流母线电流控制为额定值，送端站电流源变换器将PCC电压控制为额定值；

新能源站输出有功上升时，实时测量输入送端站有功P_r；比较P_r和二极管整流额定功率P_rD，若P_r≥nP_rD，n＝1,2,…,n_rD，则闭合第n台二极管整流的交流断路器，直至所有二极管整流均投入系统；

当直流母线电压上升至额定值时，受端站控制算法切换为额定直流母线电压控制。