[发明专利]一种用于离岸岛屿柔性直流输电系统孤岛闭环启动的方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统柔性直流输电技术领域，具体涉及一种用于离岸岛屿柔性直流输电系统孤岛闭环启动的方法。

背景技术

柔性直流输电采用电压源型换流器，可以独立、快速控制控制系统的有功功率和无功功率，从而提高系统的稳定性，抑制系统频率和电压的波动，提高并网交流系统的稳态性能。

我国沿海岛屿众多，岛屿内部交流电网大部分偏弱，电源输出不稳定。而柔性直流输电在分布式发电并网、孤岛供电、新能源并网、城市配网供电等领域具有较大的优势。为此，国家电网公司和南方电网公司大力推进沿海岛屿的电网建设，其中，国家电网公司建设了浙江舟山五端柔直工程，南方电网公司建设了广东南澳三端柔直工程。当海岛交流电网失去时，若此时柔直换流站未运行，则启动的时候需要以孤岛的方式启动。现有的文章中，多讨论柔直系统运行时，如果交流电网失电，柔直系统转为孤岛控制的方法，如《柔性直流输电系统并列转孤岛运行控制切换时限研究》(文安，史文博，中国电机工程学会年会，2014)介绍了系统从交直流并列运行转为孤岛运行时，送端换流站从定有功功率控制转为定频率控制，分析了控制策略切换时限长短对送端系统频率的影响。《柔性直流输电系统的联网和孤岛运行通用控制策略》(管敏渊，张静，电力系统自动化，2015)介绍了交流侧的频率—有功功率的下垂控制和直流侧的有功功率—直流电压的下垂控制,并由此提出了柔性直流输电系统联网和孤岛运行的通用控制策略。未有涉及孤岛启动时的控制。

因而，有必要寻找一种适用于孤岛控制时无扰动、无冲击的启动方法，解决海岛交流电网失电时，柔直系统无源启动的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足,提供一种用于离岸岛屿柔性直流输电系统孤岛闭环启动的方法,可以避免孤岛启动时的大扰动、大冲击，可以有效抑制零电压启动时初始阶段输出电压和电流的高频分量及畸变，保证系统的稳定运行。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于离岸岛屿柔性直流输电系统孤岛闭环启动的方法，包括以下步骤：

(1)判断与柔性直流换流站相连的交流电网区域内是否存在交流电源，当判断出所述交流电网区域内不存在交流电源，转步骤(2)；

(2)判断对端定直流电压运行换流站是否已充电或解锁，当判定对端定直流电压运行换流站已充电或解锁，转步骤(3)；

(3)柔性直流换流站以孤岛模式解锁，闭环控制电压参考波从0kV开始按照αkV/s 的速度升至U_akV，；

(4)从U_akV起按照βkV/s的速度升至额定电压U_NkV，孤岛闭环启动完成。

进一步地，所述α≥β>0kV/s。

进一步地，所述α＝2070，U_a＝41.6，β＝10.4，U_N＝207。

进一步地，所述孤岛模式中采用双闭环控制算法，外环采用电压幅值、频率控制，内环采用电流控制。

进一步地，所述启动过程中，带负载启动。

进一步地，所述启动过程中，不带负载启动。

本发明的有益效果：

本发明提供的柔性直流输电系统孤岛启动的方法，避免了孤岛启动时的冲击和扰动。

本发明提供的柔性直流输电系统孤岛启动的方法，避免了孤岛零压启动时初始阶段的高频分量和畸变。

附图说明

图1为两端柔性直流输电系统示意图；

图2为孤岛闭环控制零压启动流程图。

图3(a)为采用本发明孤岛启动方法时的波形；

图3(b)为零压启动时参考波电压幅值按照10.4kV/s上升时的波形。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

如图1所示，柔性直流输电系统的两端分别为定直流电压运行换流站和柔性直流换流站(即孤岛运行换流站)，一种用于离岸岛屿柔性直流输电系统孤岛闭环启动的方法，包括以下步骤：

(1)判断与柔性直流换流站相连的交流电网区域内是否存在交流电源，当判断出所述交流电网区域内不存在交流电源，转步骤(2)；