[发明专利]MMC冗余子模块直流电压支撑控制方法

摘要

本发明公开了一种MMC冗余子模块直流电压控制方法，步骤一、实时监控定直流电压控制换流站在向系统输出或吸收有功功率子模块情况下的子模块电容电压值变化；步骤二、依据电容电压值实时调节投入子模块个数，换流站向系统输出功率，子模块电容电压下降时，包含：阶段一：直流电压恒定阶段：以维持直流电压稳定及交流出口电压跟随参考值为目标，实时调整处于投入状态的子模块数量；阶段二：直流电压下降阶段。换流站从系统吸收功率，子模块电容电压上升时，减少子模块投入数量以始终维持直流电压稳定。本发明改进建立在模块化多电平换流站基础上，具备良好的适用性和实用性；显著提升MMC换流站面对功率波动时的控制能力，增强互联交直流系统稳定性。

主权项

一种MMC冗余子模块直流电压控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、实时监控定直流电压控制换流站在向系统输出或吸收有功功率子模块这两种情况下的子模块电容电压值变化情况；步骤二、依据电容电压值实时调节投入子模块个数，具体包括：换流站在向系统输出有功功率的情况下，通过多投入子模块实现MMC换流站直流侧输出电压稳定，又包含直流电压恒定和直流电压下降两个阶段；策略包括：阶段一：直流电压恒定阶段：以维持直流电压稳定及交流出口电压跟随参考值为目标，实时调整处于投入状态的子模块数量；当子模块全部投入时，实时监控到子模块电容电压达到阶段一的最低值：Ucmin1=UCN1+r]]>其中，r为MMC换流站子模块冗余度；此时，单相投入子模块数目为最大值，也就是配置子模块总数量NSUM；桥臂子模块冗余度r，定义为：r=NSUM-NN×100%]]>其中，NSUM为单个桥臂配置子模块总数量，N为MMC换流站功率平衡时投入的子模块个数；阶段二：直流电压下降阶段：当子模块电容电压在跌到Ucmin1后，即使继续下降，单相投入子模块数目始终为NSUM，直流侧电压则开始从额定值下跌；为维持直流侧电压稳定性，使得直流侧电压偏离额定值幅度受到直流电压下限约束，若直流电压在偏离±d％以内，将直流侧电压保持稳定，则子模块电容电压最小值为Ucmin2＝Ucmin1×(1‑d％)MMC换流站吸收额外有功功率的情况下，通过少投入子模块实现MMC换流站直流侧输出电压稳定；策略包括：若子模块电容承受最大电压为：UCmax＝UCN×(1+p％)则投入子模块数目最少为：Nmin=UrefUCN×(1+p%)=N1+p%]]>子模块电容电压上升时，减少子模块投入数量可以始终维持直流电压稳定；此时限制条件来自于子模块电容允许的最高工作电压UCmax。