[发明专利]一种新能源混合直流送出系统的故障穿越方法和系统

说明书

本发明涉及一种新能源混合直流送出系统的故障穿越方法和系统，包括：当新能源混合直流送出系统的受端交流电网发生故障时，记录故障持续的时间并获取新能源混合直流送出系统中直流线路的实际电压；根据新能源混合直流送出系统的故障持续时间和直流线路的实际电压调节设置于新能源混合直流送出系统中的卸荷电路和断路器，使新能源混合直流送出系统实现故障穿越。本发明使新能源混合直流送出系统在故障发生后依然能够稳定工作，不需要对新能源的发电进行过度限制，减少了功率的浪费，提高了系统传输功率的效率。

技术领域

本发明涉及混合直流互联技术中的仿真技术领域，具体涉及一种新能源混合直流送出系统的故障穿越方法和系统。

背景技术

光伏、风能等新能源侧通过电压源换流器(Voltage Source Converter，VSC)技术进行升压汇集，汇集后通过混合直流互联接口与电压源型换流站电力电子接口利用高压直流输电线路送出，在受端利用LCC换流站，将新能源逆变送入交流电网，成为我国新能源应用的一种重要趋势。为了实现新能源的启动和送出，混合直流互联接口需要实现功率的正反输送。采用两套模块化多电平换流器经交流侧连接的隔离型拓扑结构能够实现混合直流的反转，是混合直流互联接口的选择之一。新能源发电均为电流源，其交流电压支撑由送端VSC提供。当受端发生交流故障时，直流线路电压将会发生不同程度的跌落，但是直流线路依然能够工作于低电流情况，直流网络传输的功率也将发生严重下滑，而新能源侧如果不进行功率出力限制，累积的电能将会汇聚于环节中的电容，导致装置损坏。为了确保系统功率送出的稳定，因此需要研究受端交流系统发生故障的情况下，新能源送出系统的故障响应特性，分析混合直流互联接口故障穿越的方法，从而保证新能源送出系统在受端故障下的持续稳定工作。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种新能源混合直流送出系统的故障穿越方法和系统，当新能源混合直流送出系统的受端交流电网发生故障时，系统能维持短时间正常工作；直流电压得到一定恢复时，系统能够向受端输送电能，辅助受端交流电网恢复正常工作。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种新能源混合直流送出系统的故障穿越方法，其改进之处在于，所述方法包括：

当新能源混合直流送出系统的受端交流电网发生故障时，记录故障持续的时间并获取新能源混合直流送出系统中直流线路的实际电压；

根据新能源混合直流送出系统的故障持续时间和直流线路的实际电压调节设置于新能源混合直流送出系统中的卸荷电路和断路器，使新能源混合直流送出系统实现故障穿越；

其中，所述断路器设置于新能源混合直流送出系统的混合直流互联接口与受端LCC换流站之间，所述卸荷电路分别设置于新能源混合直流送出系统的混合直流互联接口与所述断路器之间以及新能源混合直流送出系统的混合直流互联接口与新能源混合直流送出系统中的电压源换流器之间。

优选的，所述根据新能源混合直流送出系统的故障持续时间和直流线路的实际电压调节设置于新能源混合直流送出系统中的卸荷电路和断路器，使新能源混合直流送出系统实现故障穿越，包括：

步骤1：从新能源混合直流送出系统的受端交流电网发生故障的时刻起，依次设置t₁、t₂和t₃三个预设时间点，并设置直流线路的阀值电压；

步骤2：判断所述直流线路的实际电压是否小于阀值电压；

若直流线路的实际电压小于阀值电压，执行步骤3；

若直流线路的实际电压大于阀值电压，执行步骤4；

步骤3：设置于新能源混合直流送出系统的混合直流互联接口与所述断路器之间以及新能源混合直流送出系统中的混合直流互联接口与电压源换流器之间的卸荷电路均投入使用；