串聯型mtdc系統的主控制方法及其元件的制作方法

串聯型mtdc系統的主控制方法及其元件的制作方法
【專利摘要】用于串聯型多端直流（MTDC）系統的主控制方法及元件。所述方法包括：選擇一個端作為電流設定端（CST），并將其它端定義為電壓設定端（VST）（302）；將串聯型MTDC系統的電流參考配置為CST換流器的輸入，并基于所述電流參考和每個VST換流器的不同裕度生成每個VST換流器的電流值（304）；使整流器側的電流參考的最小值大于逆變器側的電流參考的最大值（306）。用于串聯型MTDC系統的方法及元件能夠調節和優化有功功率和無功功率，減小功率損耗，控制無功功率的分布。
【專利說明】 串聯型MTDC系統的主控制方法及其元件
【技術領域】
[0001]本發明涉及串聯型多端HVDC系統(B卩，串聯型MTDC系統)，更具體地，涉及串聯型MTDC系統的主控制方法及其元件。
【背景技術】
[0002]根據IEC (國際電工委員會)標準“International Standard Terminology forhigh-voltage direct current (HVDC) transmission (用于高壓直流(HVDC)輸電的國際標準術語)”(IEC60633，版本2.1，2009年7月)，多端HVDC輸電系統(MTDC)被定義為“由多于兩個的分離的HVDC換流站和互連的HVDC輸電線構成的HVDC輸電系統”。作為兩個基本連接結構，并聯MTDC系統如圖1所示，串聯MTDC系統如圖2所示。應該注意，這兩種MTDC系統僅作為示例給出。本領域技術人員理解，基于這些典型結構的其它派生結構不應被排除在本發明之外。在以下的描述中，作為MTDC系統一部分的輸電線是指架空線、電纜和/或可傳輸大量電流的其它媒介。此外，MTDC系統包括雙極結構和單極結構。因此，在本發明中，“主控制”指在系統級(雙極和/或極層)對MTDC系統進行協調控制的一般概念。
[0003]串聯型MTDC系統是吸引人的，因為對于某些應用情況其換流站具有較低價格。但是，串聯型MTDC系統對每個端和輸電線具有相同的電流，因此串聯型MTDC的功率損耗比并聯型MTDC的功率損耗要大。迄今為止，如何控制串聯型MTDC并協調全部端尚未實際開發。
[0004]在論文“The Control and Performance of a Series Connected MultiterminalHVDC Transmission System(串聯型多端HVDC輸電系統的控制和性能)”(R.L.Vaughan等，IEEE, Transactions on Power Apparatus and System, Vol.PAS-94, N0.5，1975)中，討論了換流端的電流裕度，從而提出了在串聯型HVDC系統中執行中央控制的方案。但是，當端的數量進一步增加時，或者如果從典型的點對點HVDC升級為串聯型MTDC系統，則都需要開發新的方法。在本發明中，介紹了可以對串聯型MTDC系統操作提供更多靈活性的電流指令分組。
[0005]在“BasicRegulation Methods and Features of Mult1-terminal HVDCTransmission System (多端HVDC輸電系統的基本調節方法和特性)” 一書中(第3章第8節，155-163頁，1982年，浙江大學，高壓DC輸電工程和技術，交直流輸配電研究團隊)，介紹了在多個VST之間共享的電流裕度。但是，沒有討論用于整流器或逆變器的電流裕度。
[0006]此外，對于串聯型MTDC的功率控制，現有技術中的大多數方案都是提出調整觸發角(α )或熄弧角(Y )并通過本地控制(中心或模塊)對OLTC (有載調壓變壓器)進行協調控制，這將導致更大的觸發角以及可能不可接受的OLTC范圍。在例如啟動、停止/旁路和無功功率平衡等階段中，端之間不會實現優化協調。對于串聯型MTDC系統和并聯型MTDC系統二者，均應該識別出電流設定端(CST )和電壓設定端(VSTs )。在串聯型MTDC系統中，公知地，一個端應該被分類為CST，其它端應該被分類為VST。但是，沒有為串聯型MTDC系統選擇CST的現有方案。
[0007]因此，包括上述方法在內的現有方案本質上不能用作控制串聯型MTDC系統的方法。由于上述問題，本發明提出了用于串聯型MTDC系統的主控制方法及其元件，其具有已調節的有功功率和無功功率、優化的功率損耗和其它專門功能。

【發明內容】

[0008]本發明提供了用于串聯型MTDC系統的主控制方法及其元件。
[0009]根據本發明的一方面，該方法包括選擇一個端作為電流設定端(CST)，并將其它端定義為電壓設定端(VST);將串聯型MTDC系統的電流參考配置為CST換流器的輸入，基于所述電流參考和每個VST換流器的不同裕度分別生成所述每個VST換流器的電流值，并使整流器側的電流參考的最小值大于逆變器側的電流參考的最大值。
[0010]根據本發明的優選實施方式，被選為所述CST的端是具有最大額定功率的端、具有最強AC電網的端、具有最大短路比(SCR)的端、具有更大的額定功率以增大無功功率消耗的端、或具有更低額定功率以優化無功功率消耗的端，其中所述最強AC電網具有最大的
短路容量。
[0011]根據本發明的優選實施方式，所述方法進一步包括:計算每個端的實際有功功率指令與額定功率容量的比率，選擇最大的比率，并基于所述最大的比率和額定電流計算所述串聯型MTDC系統的電流參考。
[0012]根據本發明的優選實施方式，所述端能夠基于以下特征提前預設或動態配置不同的優先級:所述端的功率、所述端的負荷或發電、連接于所述端的AC系統、或由系統配置定義的其它特征。
[0013]根據本發明的優選實施方式，具有大功率、重要負荷或發電和/或弱AC系統的端將被預設更高的優先級。
[0014]根據本發明的優選實施方式，所述方法進一步包括:通過協調至少一個端的無功功率源來調節系統級的無功功率，其中所述無功功率源包括變壓器、濾波器、換流器等中的至少之一。
[0015]根據本發明的優選實施方式，所述方法進一步包括:通過修改對應換流器的電流參考并接著進行其它切換動作，使至少一個換流器、至少一個端、一個極或者甚至整個MTDC系統依次進行退出或投入。
[0016]根據本發明的優選實施方式，為了平穩地退出工作在逆變器模式的一端，所述修改換流器的電流參考是將目標逆變器的電流參考增大為大于整流器的最小電流參考。
[0017]根據本發明的優選實施方式，為了平穩地退出工作在整流器模式的一端，所述退出/投入模塊將目標整流器的參考電流減小為小于逆變器的最大電流參考。
[0018]根據本發明的優選實施方式，所述方法能夠應用于所述串聯型MTDC系統被解裂為多個子系統的情況，其中每個子系統均包括主控制元件，所述主控制元件分別用于選擇作為CST的端并計算對應的子系統的電流參考。
[0019]根據本發明的優選實施方式，每個子系統形成單極或雙極形式的、串聯型MTDC系統或典型的點對點HVDC系統。
[0020]根據本發明的優選實施方式，所述方法能夠應用于包括以下至少一種情況的不平衡情況:在換流器由多于一個12脈沖橋構成時缺失至少一個換流器橋、缺失至少一個換流器、缺失至少一個端、缺失至少一個輸電線、以及缺失一個極。[0021]根據本發明的另一方面，主控制元件包括:選擇模塊，配置為選擇一個端作為電流設定端(CST)，并將其它端定義為電壓設定端(VST);配置模塊，配置為將串聯型MTDC系統的電流參考配置為CST換流器的輸入，基于所述電流參考和每個VST換流器的不同裕度分別生成所述每個VST換流器的電流值，并使整流器側的電流參考的最小值大于逆變器側的電流參考的最大值。
[0022]根據本發明的優選實施方式，被選為所述CST的端是具有最大額定功率的端、具有最強AC電網的端、具有最大短路比(SCR)的端、具有更大的額定功率以增大無功功率消耗的端、或具有更低額定功率以優化無功功率消耗的端，其中所述最強AC電網具有最大的
短路容量。
[0023]根據本發明的優選實施方式，所述元件進一步包括:計算模塊，配置為計算每個端的實際有功功率指令與額定功率容量的比率，選擇最大的比率，并基于所述最大的比率和額定電流計算所述串聯型MTDC系統的電流參考。
[0024]根據本發明的優選實施方式，所述端能夠基于以下特征提前預設或動態配置不同的優先級:所述端的功率、所述端的負荷或發電、連接于所述端的AC系統、或由系統配置定義的其它特征。
[0025]根據本發明的優選實施方式，具有大功率、重要負荷或發電和/或弱AC系統的端將被預設更高的優先級。
[0026]根據本發明的優選實施方式，所述元件進一步包括:調節模塊，配置為通過協調至少一個端的無功功率源來調節系統級的無功功率，其中所述無功功率源包括變壓器、濾波器、換流器等中的至少之一。
[0027]根據本發明的優選實施方式，所述元件進一步包括:退出/投入模塊，配置為通過修改對應換流器的電流參考并接著進行其它切換動作，使至少一個換流器、至少一個端、一個極或者甚至整個MTDC系統依次退出或投入。
[0028]根據本發明的優選實施方式，為了平穩地退出工作在逆變器模式的一端，所述退出/投入模塊將目標逆變器的電流參考增大為大于整流器的最小電流參考。
[0029]根據本發明的優選實施方式，為了平穩地退出工作在整流器模式的一端，所述退出/投入模塊將目標整流器的參考電流減小為小于逆變器的最大電流參考。
[0030]根據本發明的優選實施方式，所述元件能夠應用于所述串聯型MTDC系統被解裂為多個子系統的情況，其中每個子系統均包括主控制元件，所述主控制元件分別用于選擇作為CST的端并計算對應的子系統的電流參考。
[0031 ] 根據本發明的優選實施方式，每個子系統形成單極或雙極形式的、串聯型MTDC系統或典型的點對點HVDC系統。
[0032]根據本發明的優選實施方式，所述元件能夠應用于包括以下至少一種情況的不平衡情況:在換流器由多于一個12脈沖橋構成時缺失至少一個換流器橋、缺失至少一個換流器、缺失至少一個端、缺失至少一個輸電線、以及缺失一個極。
[0033]根據本發明的優選實施方式，當默認的通信網絡崩潰時，所述元件能夠通過其它通信方法良好地運轉。
[0034]本發明的實施例提供了用于串聯型MTDC系統的主控制方法及其主控制元件，該方法和元件能夠滿足串聯型MTDC系統的基本標準，并調節串聯型MTDC系統中的有功功率 和無功功率。通過P/Q調節，串聯型MTDC的進一步功能能夠得以開發。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]下面將參照如下附圖中示出的優選的示例性實施例對本發明的主題進行更詳細的解釋，其中:
[0036]圖1示出了具有并聯連接的HVDC換流站的多端雙極HVDC輸電系統；
[0037]圖2示出了具有串聯連接的HVDC換流站的多端雙極HVDC輸電系統；
[0038]圖3示出了根據本發明一個實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制方法；
[0039]圖4示出了根據本發明另一實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制方法；
[0040]圖5示出了系統級的主調節器的功能塊，用于計算每端的參考值以控制功率流；
[0041]圖6示出了根據本發明一個實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制元件；
[0042]圖7示出了根據本發明另一實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制元件的框圖；
[0043]圖8示出了根據本發明另一實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制元件的框圖；
[0044]圖9示出了根據本發明另一實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制元件的框圖；以及
[0045]圖10示出了具有根據本發明一個實施例的主控制元件的四端DC系統的框圖。【具體實施方式】
[0046]下面結合附圖描述本發明的示例性實施例。為了清楚簡明，并非實際實現中的全部特征都在說明書中進行描述。
[0047]圖3示出了根據本發明一個實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制方法。
[0048]如圖3所示，用于串聯型MTDC系統的主控制方法300包括:
[0049]步驟302，選擇一個端作為CST，并將其它端定義為VST。當串聯型MTDC系統在工作時，一個端應該被設置為用來調節該串聯型MTDC系統中的直流電流(DC)的電流設定端。其它端被定義為電壓設定端。尤其是在額定電壓下工作時，用于CST的換流器的觸發角的值應該是基于具體系統配置的默認值，因為CST負責調節系統級的電流。應該維持CST的電流參考以避免對系統造成干擾。至于VST的換流器，觸發角(或熄弧角)可以根據額定工作下串聯型MTDC系統的要求為最小值。應該注意，如果需要的話，CST模式可以變換到任意其他端。VST的電壓也可以在某個Y角(對于逆變器)或α角(對于整流器)下調節，或者可以由至少一個電壓調節器控制。
[0050]根據本發明的一個實施例，被選擇為CST的端是具有最大額定功率的端，這可增加串聯型MTDC系統的操作(S卩，最大化的DC側控制裕度)。為了實現對相連接的AC電網造成最小影響，CST可以是具有最強AC電網(其具有最大的短路容量)的端。CST可以是具有
最大短路比(SCR)的端,并且每個端的SCR如下定義-.SCR =，其中，Pterminal,j是端
i的額定功率，Pscai是連接于AC電網的端i的短路容量。在串聯型MTDC系統中，端可以共享相同的AC電網或者單獨地連接于不同的AC電網。為了增加MTDC系統的無功功率消耗，應該將具有更高額定功率的端選擇為CST。相反，如果希望減小的Q消耗，則應該選擇具有更低額定功率容量的端。
[0051 ] 步驟304，將串聯型MTDC系統的電流參考配置為CST換流器的輸入，并基于所述電流參考和每個VST換流器的不同裕度生成每個VST換流器的電流值。Id ref,Sys，串聯型MTDC系統的電流參考，是CST換流器的輸入；同時，如下生成不同的電流參考(Id ref, P作為對系統電流參考具有不同裕度(Λ Id refji)的VST換流器的輸入:
[0052]Id—ref, i — Id—ref, Sys+A Id—ref, i
[0053]步驟306，使整流器側的電流參考的最小值大于逆變器側的電流參考的最大值。在常規工作條件下，整流器側的電流參考(Id—Mf, J的最小值應該高于逆變器側的電流參考(Id_ref,i>的最大值，即:
[0054]Min (Id refj Eectifier) > Max (Id



ref,Inverter)
[0055]圖4示出了根據本發明另一實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制方法。
[0056]如圖4所示，用于串聯型MTDC系統的主控制方法包括:步驟402-410，其中步驟402-406與圖3中的對應步驟302-306相同或相似。為了使描述簡潔，相同或相似的步驟不再進行描述。
[0057]步驟408，計算每個端的實際有功功率指令與額定功率容量的比率，并選擇最大的
比率。
[0058]步驟410，基于所述最大比率和額定電流計算串聯型MTDC系統的電流參考。
[0059]例如，圖5示出了系統級的主調節器的功能塊，用于計算每端的參考值以控制功率流。在此系統中，η個端串聯連接。不同端的期望功率指令[P_Rl*，P_R2^"P_Rx*;P_11*，？_12^"?_17*，其中1+7=11]是主控制器的輸入。為了達到串聯型MTDC系統的期望電流參考[I_Sys_ref]，首先，分別對每個端計算實際有功功率[P_R1*，P_R2^..P_Rx*;P_II*，P_I2*—P_Iy*]與額定功率容量[P_Rl_n, P_R2_rr..P_Rx_n;P_Il_n, P_I2_rr..P_Iy_n]的比率；然后，將這些比率進行比較并選擇出最大的一個。這樣，就可基于該最大比率與額定系統電流的乘積結果實現整個系統的串聯型MTDC系統的期望電流參考[I_Sys_ref]。對本領域技術人員顯而易見的是，如果期望電流[I_Sys_ref]參考未應用于該串聯型MTDC系統，那么某些端可能無法傳輸足夠的功率并且會遭受過電壓或過電流，這將與正常工作標準相沖突。根據上述邏輯，將生成參考值[Id_sys_ref，P_Rl_ref, P_R2_reP"P_Rx_ref，P_I2_ref, P_I2_ref…P_Iy_ref]。將期望電流參考[Id_sys_ref]發送至CST，并將其它功率參考[P_Rl_ref，P_R2_ref^..P_Rx_ref，P_I2_ref，P_I2_ref^..P_Iy_ref]發送至 VST。假定每個端中總是實施典型的換流器控制和保護。
[0060]根據本發明的另一實施例，串聯型MTDC系統的端可以基于以下特征提前預設或動態配置不同的優先級:端的功率、端的負荷/發電、與端連接的AC系統、或系統配置定義的其它特征。例如，具有更大功率的端、具有重要負荷/發電的端、具有弱AC系統或由系統操作者定義的其它特征的端將預設更高的優先級。當這種串聯型MTDC系統在輕負載下工作時，可以使長期具有低優先級的端退出。這種功能可以減小功率損耗以及該串聯型MTDC系統和換流器中所需的無功功率。
[0061]主控制方法進一步包括通過協調至少一個端的無功功率源來調節系統級的無功功率，其中所述無功功率源包括變壓器、濾波器、換流器等中的至少一種。當串聯型MTDC系統不在額定工況時，每個端和整個系統的無功功率消耗都將偏離期望的/設計的工作點。通過主控制方法，能夠實現一個端(或幾個端，或整個系統)中的期望無功功率。同時，主控制還能實現對有功功率的調節。在某些情況下，本發明的主控制方法能夠提高無功功率調節速度，并且同時延長具有機械部件的設備(例如有載分接頭開關)的壽命。
[0062]主控制方法進一步包括通過修改VST換流器的電流參考并在必要情況下進行切換動作來使至少一個換流器、至少一個端、一個極、或者甚至整個MTDC系統依次退出或者投入。來自主控制元件的協調動作能夠有效地防止退出/投入操作的失敗。通過修改換流器的電流參考，能夠使指定端平穩地退出/投入；例如，將目標逆變器的電流參考增大為大于整流器的最小電流參考。
[0063]本領域技術人員應該理解，上述主控制方法能夠應用于串聯式MTDC系統被解裂為多個子系統的情況，其中每個子系統形成雙極或單極形式的、串聯型MTDC系統或典型的點對點HVDC系統。根據本發明的上述實施例,每個子系統還包括主控制元件,該主控制元件用于選擇作為CST的端并分別計算相應子系統的電流參考。因此，解裂了的MTDC系統中的每個子系統都具有一個CST及其計算出的電流參考。
[0064]根據本發明的上述實施例，主控制方法還能夠應用于不平衡情況，包括以下情況中的至少一種:缺失至少一個換流器橋、缺失至少一個換流器、缺失至少一個端、缺失至少一個傳輸線、以及缺失一個極。應該注意，在不平衡情況下僅應該計算一個系統電流參考。
[0065]圖6示出了根據本發明一個實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制元件。
[0066]如圖6所示，用于串聯型MTDC系統的主控制元件600包括:選擇模塊602和配置模塊604,其中選擇模塊602被配置為選擇一個端作為電流設定端(CST)并將其它端定義為電壓設定端(VST)，配置模塊604將串聯式MTDC系統的電流參考配置為CST換流器的輸入，基于所述電流參考和每個VST換流器的不同裕度生成每個VST換流器的電流值，并使整流器側的電流參考的最小值大于逆變器側的電流參考的最大值。
[0067]根據對本發明的以上解釋，選為所述CST的端是具有最大額定功率的端、具有最強AC電網(具有最大的短路容量)的端、具有最大SCR的端、具有更大額定功率以增大無功功率消耗的端、或者具有更小額定功率以優化無功功率(例如減小Q)的端。
[0068]圖7示出了根據本發明另一實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制元件的框圖。
[0069]如圖7所示，用于串聯型MTDC系統的主控制元件700包括:選擇模塊702、配置模塊704和計算模塊706，其中選擇模塊702和配置模塊704與圖6中的選擇模塊602和配置模塊604相同或相似。為了使說明書保持簡潔，相同或相似的步驟將不再重復描述。
[0070]計算模塊706被配置為對每個端計算實際有功功率指令與額定功率容量的比率，選擇最大的比率并基于所述最大比率和額定電流計算串聯型MTDC系統的電流參考。
[0071]根據本發明的實施例，串聯型MTDC系統的端可以基于以下特征提前預設或動態配置不同的優先級:端的功率、端的負載或發電特性、與端連接的AC系統、或系統配置定義的其它特征。例如，具有更大功率的端、具有重要負荷/發電的端和/或具有弱AC系統的端將預設更高的優先級。
[0072]圖8示出了根據本發明另一實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制元件的框圖。
[0073]如圖8所示，用于串聯型MTDC系統的主控制元件800包括:選擇模塊802、配置模塊804、計算模塊806和調節模塊808，其中選擇模塊802、配置模塊804和計算模塊806與圖1中的選擇模塊702、配置模塊704和計算模塊706相同或相似。為了使說明書保持簡潔，相同或相似的步驟將不再重復描述。
[0074]調節模塊808被配置為通過協調至少一個端的無功功率源來調節系統級的無功功率，其中所述無功功率源包括變壓器、濾波器、換流器等中的至少一種。
[0075]圖9示出了根據本發明另一實施例的用于串聯型MTDC系統的主控制元件的框圖。
[0076]如圖9所示，用于串聯型MTDC系統的主控制元件900包括:選擇模塊902、配置模塊904、計算模塊906、調節模塊908和退出/投入模塊910，其中選擇模塊902、配置模塊904、計算模塊906和調節模塊908與圖8中的選擇模塊802、配置模塊804、計算模塊806和調節模塊808相同或相似。為了使說明書保持簡潔，相同或相似的步驟將不再重復描述。
[0077]退出/投入模塊910被配置為通過修改VST換流器的電流參考和保持觸發角/熄弧角并進行其它切換動作來使至少一個換流器、至少一個端、一個極、或者甚至整個MTDC系統依次退出或者投入。根據本發明，為了平穩地使一端退出，退出/投入模塊將目標逆變器的電流參考增大為大于整流器的最小電流參考。
[0078]根據本發明，主控制元件能夠應用于串聯型MTDC被解裂為多個子系統的情況，其中每個子系統包括主控制元件，該主控制元件用于選擇作為CST的端并分別計算相應子系統的電流參考。此外，每個子系統單獨形成雙極或單極形式的、串聯型MTDC系統或典型的點對點HVDC系統。
[0079]根據本發明的另一實施例，主控制元件還能夠應用于不平衡情況，包括以下情況中的至少一種:缺失至少一個換流器橋、缺失至少一個換流器、缺失至少一個端、缺失至少一個傳輸線、以及缺失一個極。
[0080]應該注意，本發明的用于串聯型MTDC系統的主控制方法能夠在默認通信網絡崩潰時良好運行。為了維護系統控制元件，控制室中的系統操作員能夠觀察基于以上方法計算出的參考，并將其通過其它通信裝置(例如電話和移動電話)發送至端操作員。
[0081]根據本發明，用于操作串聯型MTDC系統的全部基本要求都能夠在主控制元件中實施。此外，串聯型MTDC系統中的每個端都具有兩種工作模式:CST和VST。基于這樣的前提，當系統在額定工況時，直流換流端的工作點能夠得以設置。對于本領域工作人員顯而易見的是，可以根據實際應用的目的或者根據系統操作員來確定CST。以“串聯型MTDC系統的減小的無功功率消耗”為例。假定具有三個整流器端和兩個逆變器端的串聯型MTDC系統。其額定工作點如下所示:
[0082]I)系統電流:4kA
[0083]2)整流器 1:100kV/400MW
[0084]3)整流器 2:200kV/800MW
[0085]4)整流器 3:400kV/1600MW
[0086]5)逆變器 1:400kV/1600MW
[0087]6 )逆變器 2:300kV/1200MW
[0088]7) CST 的 α:15。
[0089]8)整流器側的VST的α:5。
[0090]9)逆變器側的VST的Y:17°
[0091]三個整流器端的有功功率參考為:
【權利要求】
1.用于串聯型MTDC系統的主控制方法，其中所述方法包括: 選擇一個端作為電流設定端(CST),并將其它端定義為電壓設定端(VST)； 將串聯型MTDC系統的電流參考配置為CST換流器的輸入，基于所述電流參考和每個VST換流器的不同裕度分別生成所述每個VST換流器的電流值，并使整流器側的電流參考的最小值大于逆變器側的電流參考的最大值。
2.根據權利要求1所述的主控制方法，其中被選為所述CST的端是具有最大額定功率的端、具有最強AC電網的端、具有最大短路比(SCR)的端、具有更大的額定功率以增大無功功率消耗的端、或具有更低額定功率以優化無功功率消耗的端，其中所述最強AC電網具有最大的短路容量。
3.根據權利要求1所述的主控制方法，其中所述方法進一步包括:計算每個端的實際有功功率指令與額定功率容量的比率，選擇最大的比率，并基于所述最大的比率和額定電流計算所述串聯型MTDC系統的電流參考。
4.根據前述任一項權利要求所述的主控制方法，其中所述端能夠基于以下特征提前預設或動態配置不同的優先級:所述端的功率、所述端的負荷或發電、連接于所述端的AC系統、或由系統配置所定義的其它特征。
5.根據權利要求4所述的主控制方法，其中具有大功率、重要負荷或發電和/或弱AC系統的端將被預設更高的優先級。
6.根據權利要求1所述的主控制方法，其中所述方法進一步包括:通過協調至少一個端的無功功率源來調節系統級的無功功率，其中所述無功功率源包括變壓器、濾波器、換流器等中的至少之一。
7.根據權利要求1所述的主 控制方法，其中所述方法進一步包括:通過修改對應換流器的電流參考并接著進行其它切換動作，使至少一個換流器、至少一個端、一個極或者甚至整個MTDC系統依次退出或投入。
8.根據權利要求7所述的主控制方法，其中，為了平穩地退出一端，所述修改換流器的電流參考是將目標逆變器的電流參考增大為大于整流器的最小電流參考。
9.根據權利要求7所述的主控制方法，其中，為了平穩地退出工作在整流器模式的一端，所述方法進一步包括將目標整流器的參考電流減小為小于逆變器的最大電流參考。
10.根據前述任一項權利要求所述的主控制方法，其中所述方法能夠應用于所述串聯型MTDC系統被解裂為多個子系統的情況，其中每個子系統均包括主控制元件，所述主控制元件分別用于選擇作為CST的端并計算對應的子系統的電流參考。
11.根據權利要求10所述的主控制方法，其中每個子系統形成單極或雙極形式的、串聯型MTDC系統或典型的點對點HVDC系統。
12.根據前述任一項權利要求所述的主控制方法，其中所述方法能夠應用于包括以下至少一種情況的不平衡情況:在換流器由多于一個12脈沖橋構成時缺失至少一個換流器橋、缺失至少一個換流器、缺失至少一個端、缺失至少一個輸電線、以及缺失一個極。
13.用于串聯型MTDC系統的主控制元件，其中所述元件包括: 選擇模塊，配置為選擇一個端作為電流設定端(CST),并將其它端定義為電壓設定端(VST)； 配置模塊，配置為將串聯型MTDC系統的電流參考配置為CST換流器的輸入，基于所述電流參考和每個VST換流器的不同裕度分別生成所述每個VST換流器的電流值，并使整流器側的電流參考的最小值大于逆變器側的電流參考的最大值。
14.根據權利要求13所述的主控制元件，其中被選為所述CST的端是具有最大額定功率的端、具有最強AC電網的端、具有最大短路比(SCR)的端、具有更大的額定功率以增大無功功率消耗的端、或具有更低額定功率以優化無功功率消耗的端，其中所述最強AC電網具有最大的短路容量。
15.根據權利要求13所述的主控制元件，其中所述元件進一步包括: 計算模塊，配置為計算每個端的實際有功功率指令與額定功率容量的比率，選擇最大的比率，并基于所述最大的比率和額定電流計算所述串聯型MTDC系統的電流參考。
16.根據權利要求13-15中的任一項權利要求所述的主控制元件，其中所述端可以基于某些特征提前預設或動態配置不同的優先級，所屬某些特征包括所述端的功率、所述端的負荷或發電、連接于所述端的AC系統、或由系統配置所定義的其它特征。
17.根據權利要求16所述的主控制元件，其中具有大功率、重要負荷或發電和/或弱AC系統的端將被預設更高的優先級。
18.根據權利要求13所述的主控制元件，其中所述元件進一步包括: 調節模塊，配置為通過協調至少一個端的無功功率源來調節系統級的無功功率，其中所述無功功率源包括變壓器、濾波器、換流器等中的至少之一。
19.根據權利要求13所述的主控制元件，其中所述元件進一步包括: 退出/投入模塊，配置為通過修改對應換流器的電流參考并接著進行其它切換動作，使至少一個換流器、至少一個端、一個極或者甚至整個MTDC系統依次退出或投入。
20.根據權利要求19所述的主控制元件，其中為了平穩地退出工作在逆變器模式的一端，所述退出/投入模塊將目標逆變器的電流參考增大為大于整流器的最小電流參考。
21.根據權利要求19所述的主控制元件，其中為了平穩地退出工作在整流器模式的一端，所述退出/投入模塊將目標整流器的參考電流減小為小于逆變器的最大電流參考。
22.根據權利要求13-21中的任一項權利要求所述的主控制元件，其中所述元件能夠應用于所述串聯型MTDC系統被解裂為多個子系統的情況，其中每個子系統均包括主控制元件，所述主控制元件分別用于選擇作為CST的端并計算對應的子系統的電流參考。
23.根據權利要求22所述的主控制元件，其中每個子系統形成單極或雙極形式的、串聯型MTDC系統或典型的點對點HVDC系統。
24.根據權利要求13-23中的任一項權利要求所述的主控制元件，其中所述元件能夠應用于包括以下至少一種情況的不平衡情況:在換流器由多于一個12脈沖橋構成時缺失至少一個換流器橋、缺失至少一個換流器、缺失至少一個端、缺失至少一個輸電線、以及缺失一個極。
25.根據權利要求13-24中的任一項權利要求所述的主控制元件，其中當默認的通信網絡崩潰時，所述元件能夠通過其它通信方法良好地運轉。
【文檔編號】H02J3/36GK103718413SQ201280036505
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年4月11日 優先權日:2012年4月11日
【發明者】姚大偉, 楊曉波, 岳程燕 申請人:Abb技術有限公司