[发明专利]一种基于VSC-HVDC的交直流并联系统启动控制方法

权利要求书

1.一种基于VSC-HVDC的交直流并联系统启动控制方法，其特征在于，所述基于VSC-HVDC的交直流并联系统包括风电场、VSC-HVDC输电系统、交流输电系统和交流电网四部分，其中：

所述风电场由至少一台风机组成；

所述VSC-HVDC输电系统包括一个送端换流站、一个受端换流站和中间直流电缆三部分，其中送端换流站包括第二三相交流断路器（QF2）、第二三相联结变压器（T2）、一个三相AC/DC换流器（STC）和第一、第二直流隔离开关（QS2+、QS2-）；受端换流站包括第一三相交流断路器（QF1）、一个三相交流接触器（KM）、三个启动电阻（R）、第一三相联结变压器（T1）、一个三相AC/DC换流器（RTC）和第三、第四直流隔离开关（QS1+、QS1-）；

所述交流输电系统包括第三三相交流断路器（QF3）、第三三相交流变压器（T3）和三相交流电缆或架空线；

所述风电场出口侧接入交流汇流母线（B2），从交流汇流母线（B2）引出一路与送端换流站的第二三相交流断路器（QF2）的一端相连，第二三相交流断路器（QF2）的另一端与送端换流站的第二三相联结变压器（T2）的一端相连，第二三相联结变压器（T2）的另一端与送端换流器（STC）的交流侧相连，送端换流器（STC）的直流侧正母线与第一直流隔离开关（QS2+）的一端相连，直流侧负母线与第二直流隔离开关（QS2-）的一端相连，第一直流隔离开关（QS2+）的另一端与正极直流电缆的一端相连，第二直流隔离开关（QS2-）的另一端与负极直流电缆的一端相连，正极直流电缆的另一端与受端换流站的第三直流隔离开关（QS1+）的一端相连，负极直流电缆的另一端与受端换流站的第四直流隔离开关（QS1-）的一端相连，第三直流隔离开关（QS1+）的另一端与受端换流器（RTC）的正极相连，第四直流隔离开关（QS1-）的另一端与受端换流器（RTC）的负极相连，受端换流器（RTC）的交流侧与三个启动电阻（R）的一端相连，受端换流站的三相交流接触器（KM）与启动电阻（R）并联连接，三个启动电阻（R的另一端与受端换流站的第一三相联结变压器（T1）的一端相连，第一三相联结变压器（T1）的另一端与第一三相交流断路器（QF1）的一端相连，第一三相交流断路器（QF1）的另一端与交流汇流母线（B1）相连，交流汇流母线（B1）引出一端与三相交流电网相连；同时，从交流汇流母线（B2）引出另一路与交流输电系统的第三三相交流断路器（QF3）的一端相连，第三三相交流断路器（QF3）的另一端与交流输电系统的第三三相交流变压器（T3）的一端相连，第三三相交流变压器（T3）的另一端与三相交流电缆的一端相连，三相交流电缆的另一端与交流汇流母线（B1）相连；

上述系统的启动控制方法包括如下步骤：

1）将各交流断路器和直流隔离开关处于断开状态，各换流站处于闭锁状态，风电场处于停机状态；

2）受端换流站和送端换流站极连接；

3）受端换流站启动；

4）送端换流站启动；

5）风电场启动并网发电运行；

6）交流输电系统接入风电场，进入交直流并联运行状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于VSC-HVDC的交直流并联系统启动控制方法，其特征在于，所述步骤2）的具体内容是：闭合换流站的直流隔离开关，令受端换流站和送端换流站直流侧连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于VSC-HVDC的交直流并联系统启动控制方法，其特征在于，所述步骤3）包括如下步骤：

（1）受端换流站处于闭锁状态，闭合受端换流站交流侧断路器（QF1），交流电网通过启动电阻对直流侧电容进行预充电；

（2）待直流侧电压充电到70%额定直流电压时，闭合交流接触器（KM），旁路启动电阻（R）；

（3）受端换流站解锁，释放触发脉冲，按照一斜率控制直流侧电压逐渐上升至额定值。

4.根据权利要求1所述的一种基于VSC-HVDC的交直流并联系统启动控制方法，其特征在于，所述步骤4）包括如下步骤：

（1）送端换流站采用定交流电压控制，检测交流电网电压的相角作为送端换流站的同步旋转角，且交流输电系统所输送的有功功率指令值给定为零；

（2）送端换流站解锁，逆变出稳定的交流侧电压；

（3）闭合第二三相交流断路器（QF2），为风电场提供稳定交流电源。