[发明专利]柔性直流输电换流阀的控制系统

说明书

本申请公开了一种柔性直流输电换流阀的控制系统，该系统包括：包括接口模块、采集模块、滤波器、PI控制器及叠加模块；其中，换流阀中包含有三相桥臂，每相桥臂分为上桥臂和下桥臂；接口模块，用于接收直流运行方式及各桥臂的调制波；采集模块，用于得到桥臂总三相电流；滤波器，用于得到待抑制分量；PI控制器，用于得到与待抑制分量相反的振荡抑制电平；叠加模块，用于获取并叠加各桥臂对应的调制波、振荡抑制电平及各桥臂对应的环流抑制波，得到各桥臂对应的参考波。如此，可得具有抑制效果的各桥臂对应的黑启动的参考波，抑制柔性直流输电黑启动过程中，振荡带来的跳闸风险。进一步，提高了柔性直流输电黑启动过程中的安全性。

技术领域

本申请涉及柔性直流输电的黑启动技术领域，更具体地说，涉及一种柔性直流输电换流阀的控制系统。

背景技术

目前工程中广泛采用的柔性直流输电为基于模块化多电平换流阀(modularmulti-level converter,MMC)的柔性直流输电技术，换流阀由6个桥臂组成，每个桥臂由相同数量、相同结构的子模块(Sub-module,SM)级联构成。通过控制子模块开关器件的导通、关断，可使子模块运行在闭锁、投入、退出三种状态下，每种状态下根据电流方向，又有2种工作模式，因而，子模块运行可在6种工作模式下运行，因而，换流阀内具有6个桥臂。进一步，通过控制各桥臂级联子模块的导通个数，可以使6个桥臂与交流系统连接处的三相电压为正弦量。控制此三相电压正弦量的幅值、相位，就能够实现换流器与交流系统有功、无功功率的交换。单元控制层的主要功能之一为向换流阀中的控制层下发调制指令，调制指令包括直流运行方式及调制波，基于该调制指令及用于抑制换流阀内二倍频环流的环流抑制波，换流阀确定并控制各桥臂级联子模块的导通个数，以实现换流器与交流系统有功、无功功率的交换。

然而，在柔性直流输电进行黑启动时，在换流阀解锁后，在控制作用下换流阀侧交流电压逐渐升高，产生磁通及励磁电流。当回路中存在换流变压器工作引起的振荡分量时，将加剧换流变压器饱和，产生较大零序谐波电流流入阀侧中性点电阻，存在中性点电阻过负荷保护动作的跳闸风险。

因而，如何抑制柔性直流输电黑启动时的振荡分量成为了人们关注的重点。

综上所述，亟需一种柔性直流输电换流阀的控制系统，用于抑制柔性直流输电黑启动过程中的振荡分量。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种柔性直流输电换流阀的控制系统，用于抑制柔性直流输电黑启动过程中的振荡分量。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种柔性直流输电换流阀的控制系统，接口模块、采集模块、滤波器、PI控制器及叠加模块，其中，所述换流阀中包含有三相桥臂，每相桥臂均分为上桥臂和下桥臂；

所述接口模块，用于接收单元控制层下发的直流运行方式及各桥臂对应的调制波；

所述采集模块，用于在所述直流运行方式为黑启动模式时，将各桥臂的电流相加，得到桥臂总三相电流；

所述滤波器，用于对所述桥臂总三相电流进行滤波，以得到待抑制分量；

所述PI控制器，用于对所述待抑制分量进行处理，得到与所述待抑制分量相反的振荡抑制电平；

所述叠加模块，用于获取并叠加各桥臂对应的调制波、所述振荡抑制电平及各桥臂对应的环流抑制波，得到各桥臂对应的参考波。

可选的，所述采集模块包括收集单元及计算单元；

所述收集单元，用于采集各桥臂的电流；

所述计算单元，用于将所述各桥臂的电流相加，得到桥臂总三相电流。

可选的，所述滤波器包括滤波模块；