电网换相换流器和电压源换流器串联组成的混合直流换流器控制和保护研究

发布时间：2021-02-11 20:48

　　基于电网换相换流器和电压源换流器串联的混合直流换流器在克服交流故障时的换相失败和直流故障时的重启动具有优势。分析了该混合直流换流器运行方式、控制策略、电压源换流器保护原理、抵御换相失败原理和直流线路重启过程,认为由该混合直流换流器组成的高压直流输电系统,可克服传统直流和柔性直流输电的主要缺点。当逆变侧的交流系统发生故障时,电压源换流器可提供电压支撑来抑制直流电流增加,缓解电网换相换流器换相失败效应。当直流线路发生故障时,逆变侧电网换相换流器可阻断电压源换流器产生的故障电流,具备直流线路故障重启能力。另外,电压源换流器还为电网换相换流器提供无功功率,从而减少换流站无功设备配置。 

【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020,48(15)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

四种串联混合直流换流器

式中：β为触发超前角；γo为熄弧角参考值；dx为相对换相压降；Io为直流电流指令值；Id为直流电流实测值；Id N为额定直流电流；Udi0N为额定空载直流母线电压；Udi0为实际空载直流母线电压；K为正斜率系数。在电压源换流器中，有功和无功采用独立控制。为了抑制负序电流，防止电力电子器件过电流，可以将负序电流的参考值设为零。只考虑正序电流，MMC的整个控制结构如图3所示，包括外环控制器和内环电流控制器。内环电流调节器的作用是让id和iq跟踪其参考值，而外环控制器则根据有功功率和无功功率以及直流电压等参考值，计算内环电流参考值。当采用定直流电压控制时，可以根据直流电压参考值经PI调节器得到正序d轴电流参考值。

外环控制器产生内环电流调节器参考值，内环电流调节器最终输出电压参考值。在串联混合直流换流器中，电压源换流器包括几个并联的MMC，其中一个MMC采用直流电压和无功功率控制，其他并联的MMC采用有功功率和无功功率控制。为了防止桥臂发生过流，对桥臂电流输出进行限制。3.2 混合直流换流器控制策略

【参考文献】：
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本文编号：3029686