[发明专利]模块化多电平换流器系统的控制方法和装置

说明书

本申请涉及一种多电平换流器系统的控制方法和装置，该多电平换流器系统包括阀基控制器和多个子模块单元，阀基控制器和多个子模块单元通过通信网络连接，其中对于阀基控制器，该方法包括：接收来自多个子模块单元的当前状态信息；在未收到将多个子模块单元的目标状态信息设置为一致的指令的情况下，获取多个子模块单元的当前状态信息与多个子模块单元的目标状态信息的比较结果；响应于存在状态信息需要变化的子模块单元的比较结果，根据状态信息需要变化的子模块单元的地址信息及其状态设置信息，发送控制命令。根据本发明的控制方法和装置，能够减少控制命令的数量，进而减少总的控制命令数据量，实现更小的控制周期和控制延时。

技术领域

本申请涉及柔性直流输变电的技术领域，尤其涉及一种模块化多电平换流器系统的控制方法和装置。

背景技术

高压柔性直流输电系统尤其适用于长距离输电、风电并网、海底输电等应用场合，相比交流输电和传统的直流输电，具有有功无功独立调节、无换相失败、运行方式灵活的特点。基于模块化多电平换流器的高压柔性直流输电系统中，电压等级越高，子模块数量越多；且为了获取更好的谐波特性以及为系统提供足够的冗余度，换流阀由很多个子模块单元(SMC)级联构成，单桥臂级联的子模块单元数量就可达200个以上，三相六个桥臂的子模块单元数量更加庞大。阀基控制器(VBC)阀控装置为系统中的主控设备，需要与所有的子模块单元进行通信，所有的子模块单元均需要反馈状态信息至阀基控制器。此外，换流器系统的通信系统密实时性要求强，阀基控制器从生成命令发送至子模块单元收到命令并执行的控制命令延时是系统的关键指标。

目前的多电平换流器控制系统中，一方面，对于子模块单元来说，无论是否需要对子模块单元进行设置，阀基控制器都会周期性向所有子模块单元下发控制命令，由于子模块单元数量规模大，因此控制命令总的数据量庞大，进而造成控制命令的传输延时增加，子模块单元接收控制命令的时延长，影响控制效果；另一方面，对于阀基控制器来说，对于指定的通信网络，控制命令的数据量限制控制周期的长度，数据量越大，理论上所需的控制周期就越长，控制效果就越差。

此外，虽然可以采用多个点对点连接的方式来减少控制命令延时，但这种方案会造成通信接口数量密度提高，带来硬件设计与散热方面的问题。

发明内容

基于此，本申请提供了一种适用于模块化多电平换流器系统的控制方法和装置，旨在保证控制效果的同时减少控制命令的数量，进而减少总的控制命令数据量，实现更小的控制周期和更短的控制延时。

根据本发明的第一个方面，提供一种模块化多电平换流器系统的控制方法，所述多电平换流器系统包括阀基控制器和多个子模块单元，所述阀基控制器和所述多个子模块单元通过通信网络连接，其中对于阀基控制器，所述方法包括：

接收来自所述多个子模块单元的当前状态信息；

在未收到将所述多个子模块单元的目标状态信息设置为一致的指令的情况下，获取所述多个子模块单元的当前状态信息与所述多个子模块单元的目标状态信息的比较结果；

响应于存在状态信息需要变化的子模块单元的比较结果，根据所述状态信息需要变化的子模块单元的地址信息以及所述状态信息需要变化的子模块单元的状态设置信息，发送控制命令。

根据本发明的第二个方面，提供一种模块化多电平换流器系统的控制装置，所述多电平换流器系统包括阀基控制器和多个子模块单元，所述阀基控制器和所述多个子模块单元通过通信网络连接，其中对于阀基控制器，所述装置包括：

接收单元，用于接收来自所述多个子模块单元的当前状态信息；

获取单元，用于在未收到将所述多个子模块单元的目标状态信息设置为一致的指令的情况下，获取所述多个子模块单元的当前状态信息与所述多个子模块单元的目标状态信息的比较结果；