專利名稱：一種用于并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)控制模式轉(zhuǎn)換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種電力設(shè)備運行，具體是指一種用于并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)控制模式轉(zhuǎn)換的方法。
背景技術(shù)：
在大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)中，區(qū)域電網(wǎng)之間通過直流輸電系統(tǒng)進行互聯(lián)，有利于實現(xiàn)大區(qū)電網(wǎng)間的非同步運行與隔離，可以克服容量過大的交流電力系統(tǒng)長距離互聯(lián)所帶來的穩(wěn)定問題，改善大區(qū)電網(wǎng)的動態(tài)品質(zhì)，和提高大區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。然而，傳統(tǒng)的直流輸電系統(tǒng)大多為雙端系統(tǒng)，僅能實現(xiàn)點對點的直流功率傳送，當(dāng)多個交流系統(tǒng)間采用直流互聯(lián)時，需要多條直流輸電線路，這將極大提高投資成本和運行費用。于是，多端直流輸電 (Multi-terminal HVDC，即 MTDC)系統(tǒng)便應(yīng)運而生。近20年來，隨著兩端直流輸電技術(shù)日趨完善，直流輸電應(yīng)用越來越廣，線路越來越多，對多端直流的需求更為迫切。特別是隨著全控型電力電子器件的發(fā)展，基于器件換流的VSC型高壓直流輸電獲得應(yīng)用，傳統(tǒng)線路換流直流輸電與VSC型高壓直流輸電結(jié)合為多端直流輸電開辟了新的領(lǐng)域。不少國家對多端直流輸電技術(shù)的研究變得十分活躍。已有多個多端直流輸電運行和在建。我國也已將多端高壓直流輸電列入研究、規(guī)劃和示范建設(shè)的進程中了。多端直流輸電系統(tǒng)的接線方式，主要分為并聯(lián)式和串聯(lián)式兩類。在并接線的多端直流輸電系統(tǒng)中，所有換流站的直流電壓都是相同的。并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，只有一個端子控制電壓，其余的端子控制電流。穩(wěn)定運行時，會經(jīng)常遇到電壓設(shè)定端與電流控制端的轉(zhuǎn)換問題。例如，當(dāng)電壓設(shè)定端退出運行時，需要將電壓設(shè)定端的逆變站轉(zhuǎn)化為電流控制端，另一電流控制端轉(zhuǎn)化為電壓設(shè)定端。本發(fā)明專利的目標(biāo)就是保證并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)平穩(wěn)運行的前提下，提供一種可靠的方法，實現(xiàn)穩(wěn)定運行時，電壓設(shè)定端與電流控制端之間的轉(zhuǎn)換。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的是公開一種用于并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)控制模式轉(zhuǎn)換的方法。實現(xiàn)本發(fā)明的主電路技術(shù)方案如下主電路由一個雙極12脈動整流站(Bi)和兩個雙極12脈動逆變站2 (B2)、逆變站 3(B3)組成。整流站和逆變站內(nèi)包括換流器、換流變壓器和平波電抗器，換流變壓器均采用三相雙繞組變壓器。實現(xiàn)本發(fā)明的多端直流輸電系統(tǒng)控制方案如下整流站(Bi)設(shè)有定電流控制和最小觸發(fā)角控制，逆變站2(B》和逆變站3(B3)都設(shè)有定電流控制和定熄弧角控制。從電壓穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，為了有利于甩負(fù)荷情況下的過電壓抑制，在穩(wěn)態(tài)情況下，整流站和逆變站2采用定直流電流控制，逆變站3采用定熄弧角控制。實現(xiàn)本發(fā)明的控制模式轉(zhuǎn)換的控制方案如下穩(wěn)態(tài)運行時，將逆變站3轉(zhuǎn)化為電流控制端，逆變站2轉(zhuǎn)化為電壓決定端。將電流裕度△ Id從逆變站3轉(zhuǎn)移到逆變站2的同時，調(diào)節(jié)逆變站2或逆變站3換流變壓器的分接頭，就能快速平穩(wěn)的實現(xiàn)控制模式的轉(zhuǎn)換(具體調(diào)節(jié)過程參見實施方式)。參見圖1。
圖1為本發(fā)明的主電路接線圖。圖2、圖3、圖4為本發(fā)明的控制模式轉(zhuǎn)化波形圖。
具體實施例方式參見權(quán)利要求書的圖1，本發(fā)明的具體實施方式
如下待三端直流輸電系統(tǒng)平穩(wěn)運行后，逆變站3將電流裕度由0. lp. u快速地變?yōu)?. Op. u，逆變站2將電流裕度由0. Op. u 快速地變?yōu)?. lp. u,同時調(diào)節(jié)逆變站3或逆變站2換流變壓器分接頭檔位。分接頭檔位調(diào)節(jié)的過小，可能將無法實現(xiàn)兩個逆變站之間控制模式的轉(zhuǎn)換，然而分接頭檔位調(diào)節(jié)的過大， 將會出現(xiàn)短時過電流的情況。并且分接頭檔位調(diào)節(jié)的越大，兩個逆變站之間控制模式的轉(zhuǎn)換速率就越快。典型調(diào)節(jié)檔位為1-2%額定電壓。本發(fā)明明確了并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)逆變站之間控制模式轉(zhuǎn)換的方法，按照該方法，并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)，將在穩(wěn)定運行情況下，快速、平穩(wěn)的實現(xiàn)逆變站間控制模式的轉(zhuǎn)換，從而極大提高了個別換流站退出運行的速率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種用于并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)控制模式轉(zhuǎn)換的方法，并聯(lián)式三端輸電系統(tǒng)主電路(圖1)包括換流器、換流變壓器和平波電抗器。該系統(tǒng)的特點在于a)由一個雙極12脈動整流站(Bi)和兩個雙極12脈動逆變站2(B2)、逆變站3 (B3)組成；b)整流站(Bi)設(shè)有定電流控制和最小觸發(fā)角控制，逆變站2(B》和逆變站3(B;3)都設(shè)有定電流控制和定熄弧角控制；c)從電壓穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，為了有利于甩負(fù)荷情況下的過電壓抑制，在穩(wěn)態(tài)情況下， 整流站和逆變站2采用定直流電流控制，逆變站3采用定熄弧角控制。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于應(yīng)用于并聯(lián)式的多端直流輸電穩(wěn)定運行時， 逆變端子之間控制模式的轉(zhuǎn)換。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于提供了一套可行的控制方法。只需簡單的幾步就可現(xiàn)實逆變端子之間控制模式快速平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。
4.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于待多端直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，改變需要轉(zhuǎn)換控制模式的逆變站的電流裕度，將電流裕度由原先的電壓決定端轉(zhuǎn)移到原先的電流控制端，同時調(diào)節(jié)任意一個換流站換流變壓器分接頭檔位，實現(xiàn)穩(wěn)定運行時，電壓設(shè)定端與電流控制端之間的轉(zhuǎn)換。
5.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于分接頭檔位調(diào)節(jié)的過小，可能將無法實現(xiàn)兩個逆變站之間控制模式的轉(zhuǎn)換，然而分接頭檔位調(diào)節(jié)的過大，將會出現(xiàn)短時過電流的情況。 并且分接頭檔位調(diào)節(jié)的越大，兩個逆變站之間控制模式的轉(zhuǎn)換速率就越快。
全文摘要
一種用于并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)控制模式轉(zhuǎn)換的方法，采用該方法，可實現(xiàn)穩(wěn)定運行時，并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)電壓設(shè)定端與電流控制端之間的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)移電流裕度從電壓決定端到電流控制端，同時調(diào)節(jié)任意一端換流變壓器分接頭檔位，典型調(diào)節(jié)檔位為1-2％額定電壓，可實現(xiàn)并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)電壓設(shè)定端與電流控制端之間的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明明確了并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)逆變站之間控制模式轉(zhuǎn)換的方法，按照該方法，并聯(lián)式多端直流輸電系統(tǒng)，將在穩(wěn)定運行情況下，快速、平穩(wěn)的實現(xiàn)逆變站間控制模式的轉(zhuǎn)換，從而極大提高了個別換流站退出運行的速率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號H02J1/10GK102163842SQ20111005840
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者劉寶宏, 殷威揚, 韓民曉 申請人:華北電力大學(xué), 國家電網(wǎng)公司直流建設(shè)分公司