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专利号: 2020104378236
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种大规模风电接入的柔性直流输电故障电流协同抑制方法,其特征在于:包括下列步骤:

步骤(1):设计主动限流控制启动判据中电压阈值Udcth和电流变化率阈值ε,并实时监测系统运行状态,包括风电场输出功率、换流站提供的无功功率、直流电压及电流;

步骤(2):直流故障发生后,故障点电压将瞬间跌落,其子模块电容快速向故障点放电,产生过电流,在满足主动限流控制启动判据后,换流站立即切换至主动限流控制模式;

步骤(3):根据直流电压初始值Udc0、调制比M、风电场并网母线电压的安全阈值Usth及其故障前输出功率PWF,结合如下公式计算换流站主动限流控制时各相投入子模块数量的最小比例k;

步骤(4):在最近电平逼近调制过程中,将子模块投入个数参考值Nref由N切换至kN(k≤

1)来减少同一时刻处于放电状态的电容数量,从而将直流侧电压降为kUdc0,抑制直流故障电流上升率及峰值;

步骤(5):触发导通桥臂耗能支路的开关Th,将全部耗散电阻投入运行,为交流侧馈入电流提供新的流通路径,通过分流降低流过换流阀的故障电流,防止其闭锁;

步骤(6):直流断路器隔离故障后,当直流电压和电流不再满足启动判据或检测到直流故障被完全隔离时,换流站立即从主动限流控制模式切换至正常控制模式,恢复子模块的正常投切,并撤除开关Th的触发脉冲,使其在电流过零点时自然关断,恢复正常运行状态。

2.根据权利要求1所述的大规模风电接入的柔性直流输电故障电流协同抑制方法,其特征在于:步骤(1)、步骤(2)中所述的主动限流控制启动判据是:直流电压低于所设定的电压阈值Udcth,且直流电流变化率大于所设定的电流阈值ε,可在无需接收保护指令的情况下实现正常运行状态和主动限流控制的快速切换。

3.根据权利要求1所述的大规模风电接入的柔性直流输电故障电流协同抑制方法,其特征在于:步骤(3)中所述的换流站主动限流控制时各相投入子模块数量最小比例k的选取原则是:以风电场稳定运行的电压约束为判据,设计故障期间子模块投入的最小比例,实现在不影响风电场安全运行的同时抑制直流故障电流。

4.根据权利要求1所述的大规模风电接入的柔性直流输电故障电流协同抑制方法,其特征在于:步骤(5)中所述的耗散电阻是在三相上下桥臂对称配置的,具有限流功能,可以在故障期间转移交流侧馈入桥臂的电流,从而降低换流阀的电流应力,具有保护换流阀的作用。

5.根据权利要求1所述的大规模风电接入的柔性直流输电故障电流协同抑制方法,其特征在于:通过主动限流控制和耗散电阻的协调配合,可在限制直流故障电流的同时进一步降低流过桥臂换流阀的电流,同时降低对直流断路器开断速度、容量及其制造成本的需求。