[发明专利]一种用于混合级联多端直流输电系统MMC闭锁故障控制的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于混合级联多端直流输电系统MMC闭锁故障控制的方法及系统，其中方法包括：当低端的换流站MMC发生闭锁时，获取3个换流站MMC的控制方式；判断发生闭锁的换流站MMC的盈余功率能否在低端的换流站MMC进行自消纳；当判断出发生闭锁的换流站MMC不能自消纳所述盈余功率时，基于发生闭锁的换流站MMC的控制方式，以及健全极的换流站MMC的控制方式投入协调控制策略，进行所述盈余功率的消纳。

技术领域

本发明涉及直流输电实现故障穿越的控制策略技术领域，更具体地，涉及一种用于混合级联多端直流输电系统MMC闭锁故障控制的方法及系统。

背景技术

电网换相高压直流输电系统可实现大容量远距离输电，在技术及经济上具有极大优势。但由于其采用无自关断能力的晶闸管作为换相元件，因此LCC-HVDC在交流电压跌落时存在换相失败的问题。基于MMC的柔性直流输电无换相失败问题，控制灵活，可实现有功无功解耦，但其成本较高，电压等级较低等问题有待改进和提升。混合直流输电将两种直流输电技术的优点相结合，是当下直流输电的发展趋势和研究热点。目前我国正在建设投运的白鹤滩-江苏±800kV混合直流输电工程，送端采用LCC-HVDC，受端采用高端LCC串联低端多个MMC-HVDC组成，其中MMC采用对称双极结构。相对于全LCC-HVDC系统与全MMC-HVDC系统，混合级联直流输电系统能够减少投资，增强直流系统运行可靠性与灵活性，是目前解决直流馈入降低电网运行稳定性的有效解决方案之一。然而，混合级联多端特高压直流输电系统逆变侧低端MMC易受故障而闭锁，闭锁后低端盈余功率将造成低端MMC直流电压、桥臂电流过流、且影响逆变侧高端直流电压及整流侧LCC正常运行，因此亟需研究故障后的协调控制策略。

目前针对混合级联多端特高压直流输电系统协调控制策略主要关注系统送受端交流故障下，低端多个MMC之间的协调控制，但无法解决低端MMC闭锁后系统的过压过流问题。

因此，需要一种技术，以实现对混合级联多端特高压直流输电系统中低端MMC闭锁故障的协调控制策略。

发明内容

用于混合级联多端直流输电系统MMC闭锁故障控制的方法及系统，以解决如何对混合级联多端特高压直流输电系统中低端MMC闭锁故障进行协调控制的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于混合级联多端直流输电系统MMC闭锁故障控制的方法，所述方法包括：

当低端的换流站MMC发生闭锁时，获取3个换流站MMC的控制方式；

判断发生闭锁的换流站MMC的盈余功率能否在低端的换流站MMC进行自消纳；

当判断出发生闭锁的换流站MMC不能自消纳所述盈余功率时，基于发生闭锁的换流站MMC的控制方式，以及健全极的换流站MMC的控制方式投入协调控制策略，进行所述盈余功率的消纳。

优选地，所述3个换流站MMC，包括：

第一换流站MMC，所述第一换流站MMC的控制方式为定直流电压、定无功功率控制；

第二换流站MMC，所述第二换流站MMC的控制方式为定有功功率、定无功功率控制；

第三换流站MMC，所述第三换流站MMC的控制方式为定有功功率、定无功功率控制。

优选地，所述判断发生闭锁的换流站MMC的盈余功率能否在低端的换流站MMC进行自消纳，包括：

若发生闭锁前换流站MMC输出无功功率给定值均为0Mvar，且定直流电压换流站与发生闭锁的定功率换流站的功率关系为：

其中，S_mmc为定直流电压换流站MMC的容量，为定直流电压换流站发生闭锁前有功功率，为闭锁换流站发生闭锁前有功功率；