模塊化多電平換流器柔性直流輸電系統的自勵起動方法
【專利摘要】本發明公開了一種模塊化多電平換流器柔性直流輸電系統的自勵起動方法，包括如下步驟：1、閉合直流隔離開關；2、閉合第二換流站交流系統側斷路器；3、閉合第一換流站和第二換流站的限流電阻旁路開關；4、設定第一換流站直流電壓控制器初始參考值為當前時刻直流電壓值，無功功率參考值為零，并解鎖第一換流站；5、設定第一換流站換流器直流電壓參考值；6、當第一換流站交流側電流和直流電壓趨于穩定后，解鎖第二換流站；7、將第一換流站定直流電壓控制參考值給定為額定值；8、設定第二換流站定有功功率、第一換流站和第二換流站定無功功率控制參考值為系統要求值。具有減小了充電過程中交流和直流系統產生的沖擊電流等優點。
【專利說明】模塊化多電平換流器柔性直流輸電系統的自勵起動方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電力系統柔性直流輸電技術，特別涉及一種模塊化多電平換流器柔性直流輸電系統的自勵起動方法。
【背景技術】
[0002]模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter,簡稱:MMC)作為一種新型的電壓源型逆變器，MMC采用嚴格的模塊化設計，其核心單元一子模塊(Sub Module,SM)，是由兩個帶有反并聯二極管的IGBT和一個直流電容器構成的半橋結構，拓撲結構如圖1所示，換流器由三個相單元(Phase Unite)組成，每個相單元包含上下對稱的換流橋臂(Converter Leg)，而每個換流橋臂又由N(N為橋臂總模塊數)個子模塊和一個橋臂電抗器串聯而成。
[0003]在換流站投入運行之前，需對其子模塊電容進行預充電，并且保證其直流側電壓達到額定值。換流器正常解鎖時需保證兩側換流站相單元中導通子模塊疊加產生的等效直流電壓相差較小，避免引起較大的直流沖擊電流。另一方面，解鎖時換流站交流出口逆變電壓與系統閥側交流電壓相差較大時也會引起交流系統的過大電流沖擊，嚴重的情況下可能使開關器件損壞。因此有必要采用合適的策略防止沖擊電流的產生。
[0004]為了完成模塊化多電平換流器柔性直流輸電系統的正常起動，保證換流器各子模塊電容的平穩、快速充電，一般優先采取自勵充電的方式。徐政、屠卿瑞等人的“無需輔助直流電源的三相模塊化多電平換流器起動方法”(申請公布號:CN101795057A)，提出了一種在無需輔助直流電源的情況下，三相模塊化多電平換流器的自勵充電方法(方法一)，該方法利用交流系統線電壓作為充電電源，通過檢測橋臂電流的流向來控制各橋臂子模塊的充放電狀態。具體過程為:通過限流電阻將交流電壓引至換流器，封鎖所有子模塊IGBT的觸發脈沖，檢測各橋臂的電流，當該電流給橋臂充電時，導通待充電子模塊上IGBT，使其投入，該子模塊充電；當該電流給橋臂放電時，關斷該子模塊上下IGBT，使其閉鎖，該子模塊電容被旁路。如此反復，待子模塊電容電壓達到額定時，導通該子模塊下IGBT，使其切除，轉而對下一個子模塊進行充電，重復上述步驟，直至橋臂所有的子模塊電容電壓均達到額定值附近，換流器完成充電。
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【發明者】夏成軍, 陳翠瓊, 周云, 金兵梅 申請人:華南理工大學