[发明专利]一种电压源型直流融冰装置、柔性互联系统及控制方法

说明书

本申请公开了一种电压源型直流融冰装置、柔性互联系统及控制方法，其中，电压源型直流融冰装置包括启动单元、模块化多电平换流器和测量控制单元，柔性互联系统包括两个电路结构完全相同的电压源型直流融冰装置。测量控制单元可以获取用户输入的相关参数的设定值，再对用户输入的相关参数的设定值与测量控制单元实时测量的相关参数的测量值进行处理，从而确定并发送控制信号，控制装置或系统中的模块化多电平换流器的运行状态，以使得相关参数的测量值达到用户输入的设定值，进而控制模块化多电平换流器输出直流融冰电流实现直流融冰或输出或吸收无功功率实现对交流电源的无功补偿，以及使两个交流电网之间通过柔性互联系统实现柔性互联。

技术领域

本发明涉及输电线路融冰技术领域，尤其是一种电压源型直流融冰装置、柔性互联系统及控制方法。

背景技术

电力系统遭受的各种自然灾害中，冰冻灾害是最严重的威胁之一，冰冻灾害会导致输电线路覆冰，严重影响其机械和电气性能，甚至出现倒塔断线引起供电中断，并且电网输电线路其所经地区复杂，气象条件多变，在冬季极易发生严重覆冰，给电力系统的稳定可靠运行造成了严重的威胁。2008年以来，南方大范围的冰冻灾害对湖南、贵州和江西等省份的电力系统造成了重创，无法及时融冰导致倒塔断线事故频发，给输电线路和电网结构造成了极大的破坏，直接影响到了用户的可靠供电。

当前随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为人们生产生活中必不可少的二次能源，给人们的生活提供了无尽的便利，因此，当电网出现输电线路覆冰情况时，若无法及时清除覆冰，可能会导致供电中断，从而严重的影响人们的日常生活。

发明内容

针对以上问题，本申请提供一种电压源型直流融冰装置、柔性互联系统及控制方法，用于解决在电网输电线路出现覆冰情况时，无法及时清除覆冰，导致覆冰严重而出现倒塔断线的问题。此外，本发明还可以实现对交流电网的无功补偿和两个交流电网的柔性互联，从而提高供电可靠性。为实现上述目的，现提出的方案如下：

一种电压源型直流融冰装置，包括：

启动单元、模块化多电平换流器和测量控制单元；

其中，所述启动单元的一端与交流电源端连接，另一端与所述模块化多电平换流器的交流输入端连接，所述启动单元用于将所述模块化多电平换流器接入交流电源，所述模块化多电平换流器的直流输出端用于在所述电压源型直流融冰装置处于直流融冰模式时连接待融冰线路；

所述测量控制单元与所述模块化多电平换流器连接，用于获取所述模块化多电平换流器的直流输出端的电参数的测量值，并基于所述电参数的测量值和预先设定值确定控制信号，基于控制信号控制所述模块化多电平换流器的运行状态。

优选地，所述启动单元包括：交流断路器，充电电阻和旁路开关；

所述旁路开关和所述充电电阻并联，并联后的第一公共端通过所述交流断路器与交流电源端连接，第二公共端与所述模块化多电平换流器的交流输入端连接。

优选地，所述模块化多电平换流器包括：结构完全相同的三相，每相分为上下两个桥臂，每个桥臂由一个桥臂电抗器和一个柔性直流换流阀串联组成，每相上下桥臂电抗器同向串联连接；

所述模块化多电平换流器的每一相的上下桥臂的连接点均与启动单元相连；

所述模块化多电平换流器中各个桥臂上的柔性直流换流阀均与测量控制单元连接。

优选地，所述测量控制单元包括：控制保护子单元、阀级控制子单元和测量子单元；

所述控制保护子单元分别与阀级控制子单元、测量子单元连接；

所述阀级控制子单元与所述模块化多电平换流器连接，用于控制所述模块化多电平换流器的运行状态；

所述测量子单元用于测量所述模块化多电平换流器的直流输出端或交流电源端的电参数。