[发明专利]一种多端口能量路由器故障穿越控制方法

说明书

本发明公开了一种多端口能量路由器故障穿越控制方法，包括：通过零序分量抑制策略与采用正负序解耦双环控制结构的内环电流控制器相结合，对多端口能量路由器交流端口交流不对称故障时多端口能量路由器的交流端口交流三相电压的零序分量及负序分量进行抑制，该方法能够抑制交流不对称故障下负序分量和零序分量，改善故障状态下多端口能量路由器的运行性能，提升多端口能量路由器的故障穿越能力。

技术领域

本发明涉及一种故障穿越控制方法，具体涉及一种多端口能量路由器故障穿越控制方法。

背景技术

基于电力电子技术的多端口能量路由器，可以实现多个交流或直流电网互联，提高输电效率，同时实现潮流的灵活控制，节省无功补偿装置，实现交直流多种电压等级的端口输出，方便储能、光伏、充电桩等设备的直流接入。

多端口能量路由器与交流侧端口连接处可采用MMC拓扑的换流器，MMC拓扑换流器能够实现交流到直流的相互转换，通过直流母线的连接可以实现各个端口之间能量的交换。对于端口侧为光伏、储能及充电桩的直流电网可通过电力电子变压器转换成设备适配的电压。

对于无隔离变压器的多端口能量路由器，当某一个交流侧端口发生不对称接地故障时，产生的负序和零序分量会传递到MMC拓扑的直流侧和非故障交流端口，导致能量路由器直流母线的对地电压和非故障端口的交流对地电压升高。持续的故障会使得多端口能量路由器的模块电压升高，影响装置的运行性能，并可能导致模块过压闭锁。

CN 110858754 A的发明专利提出了一种MMC型能量路由器的两级控制方法及系统，其利用能量路由器中各MMC子模块的脉冲信号和各DAB模块的脉冲信号对能量路由器进行两级控制，从传统的输入级、中间级和输出级的三级控转变为三相MMC和DAB并联系统的两级协同控制，简化了控制系统。

CN 108418236 A的发明专利公开了一种柔性多状态开关交流故障穿越方法，其通过向故障供区内与柔性多状态开关相连馈线的出线断路器下发断开指令，换流器从有源控制运行状态切换为无源控制运行状态，对区内故障和区外故障分别进行处理，使得无变压器的柔性多状态开关具有交流故障穿越能力。

CN 110763950 A公开了一种柔性多状态开关单相接地故障穿越控制方法，利用柔性多状态开关换流阀的控制阻断零序电流，保证柔性多状态开关的故障穿越和电网的安全运行。

当无隔离变压器的多端口能量路由器的交流侧端口发生不对称接地故障时，故障产生的负序和零序分量会传递到MMC拓扑的直流侧和非故障交流端口，导致直流线路的对地电压和非故障端口的交流对地电压升高，影响设备的使用寿命，更严重可能会损坏系统内的设备，导致多端口能量路由器无法正常运行。现有的技术方案中，对于多端口能量路由器或柔性多状态开关交流故障端口的零序电压传递到非故障端口，采用断路器或换流阀的开断控制来阻断零序电流，这通常导致此端口能量传输受限。而对于抑制非故障端口零序电压，在不影响装置持续运行的基础上提高装置的故障穿越能力并未进行分析研究。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种多端口能量路由器故障穿越控制方法，该方法能够抑制交流不对称故障下负序分量和零序分量，改善故障状态下多端口能量路由器的运行性能，提升多端口能量路由器的故障穿越能力。

为达到上述目的，本发明所述的多端口能量路由器故障穿越控制方法包括：

通过零序分量抑制策略与采用正负序解耦双环控制结构的内环电流控制器相结合，对多端口能量路由器交流端口交流不对称故障时多端口能量路由器的交流端口交流三相电压的零序分量及负序分量进行抑制。

具体包括以下步骤：

检测多端口能量路由器的交流端口交流三相电压，再根据所述多端口能量路由器的交流端口交流三相电压，判断多端口能量路由器的交流端口是否发生交流故障；