一种MMC型统一潮流控制器充电控制策略

摘要

本发明公开了一种MMC型统一潮流控制器充电控制策略，当统一潮流控制器并联侧及串联侧MMC完成交直流连接，满足准备充电条件后，由并联侧MMC发起换流器充电，充电控制策略包括并联侧MMC的充电控制策略和串联侧MMC的充电控制策略。本发明在分析统一潮流控制器充电过程的基础上，通过并联侧及串联侧MMC不控充电及主动充电的优化配合，实现对统一潮流控制器的平稳的充电启动，设计了相应的换流器控制实现策略；同时本发明实现简单，可靠性高，提高了统一潮流控制器启动运行的安全性。

主权项

一种MMC型统一潮流控制器充电控制策略，其特征在于：当统一潮流控制器并联侧及串联侧MMC完成交直流连接，满足准备充电条件后，由并联侧MMC发起换流器充电，充电控制策略包括并联侧MMC的充电控制策略和串联侧MMC的充电控制策略；所述并联侧MMC的充电控制策略具体步骤为，A1)，并联侧MMC发起统一潮流控制器充电指令，并联侧MMC进入充电状态；A2)初始化并联侧解锁信号Deblk_sh＝0和主动充电解锁状态标识chg_sh＝1；A3)并联侧MMC进行不控充电；投入充电电阻，通过合并联侧交流电源开关对统一潮流控制器换流阀充电；A4)当交流电流I_sh＜I_th，且并联侧MMC子模块电容电压平均值U_{sh_sm_avg}＞k_cdU_cN，则转至步骤A5)，否则继续不控充电；其中，k_cd为电压门槛系数，I_th为并联侧电流无流门槛值，U_cN为子模块电容电压额定值；A5)退出充电电阻，并联侧MMC具备准备运行条件；A6)并联侧MMC解锁，解锁信号Deblk_sh＝1，对并联侧MMC进行主动充电；A7)若并联侧MMC处于主动充电解锁状态，即chg_sh＝1，则转至步骤A8，否则转至步骤A11；A8)并联侧MMC主动充电控制采用定直流电压控制和定无功功率控制，利用直流电压控制结合子模块电容电压均衡控制继续进行充电，其中，并联线路无功功率参考值Q_{sh_ref}＝0，直流电压参考U_{sh_DC_ref}＝min{U_dc+ΔU_dcref·(t‑t₀),U_dcN}；其中，ΔU_dcref为直流电压上升速率，U_dc为并联侧解锁充电开始时的直流电压，t₀和t分别表示主动充电开始时刻及当前时刻；A9)当并联侧MMC子模块电容电压最小值U_{sh_sm_min}＞k_{cd_h}U_cN，转至A10，否则转至A7；其中，k_{cd_h}为子模块电容电压高门槛系数；A10)并联侧MMC充电结束，主动充电解锁状态标识chg_sh＝0，转至A6；A11)并联侧MMC转入正常控制模式，采用定直流电压控制和定无功/电压控制，其中，并联线路无功功率参考值Q_{sh_ref}＝0，直流电压参考U_{sh_DC_ref}＝U_dc；A12)并联侧和串联侧MMC正常解锁运行后，统一潮流控制器运行，并保持线路潮流为解锁前的潮流，统一潮流控制器充电启动完成，等待控制人员下达新的控制指令；串联侧MMC的充电控制策略具体步骤为，B1)，并联侧MMC发起统一潮流控制器充电指令，串联侧MMC进入充电状态；B2)初始化串联侧解锁信号Deblk_se＝0和主动充电解锁状态标识chg_se＝1；B3)串联侧MMC进行不控充电；串联侧MMC由并联侧MMC通过直流侧充电；B4)当串联侧MMC子模块电容电压最小值U_{se_sm_min}＞U_{L_th}，则转至步骤B5)，否则继续不控充电，其中，U_{L_th}由满足子模块取能的最低电压决定；B5)串联侧MMC解锁，解锁信号Deblk_se＝1，对串联MMC进行主动充电；B6)若串联侧MMC处于主动充电解锁状态，即chg_se＝1，则转至步骤A7，否则转至步骤A10；B7)串联侧MMC主动充电控制采用定有功功率控制和定交流电压控制，其中，串联线路有功功率参考值P_{L_ref}＝P_L，交流电压参考值U_{se_AC_ref}＝0；其中，P_L是实际的串联线路有功功率；B8)当串联侧MMC子模块电容电压最小值U_{se_sm_min}＞k_{cd_h}U_cN，转至B9，否则转至B6；B9)串联侧MMC充电结束，主动充电解锁状态标识chg_se＝0，解锁信号Deblk_se＝0，转至B5；B10)串并联MMC转入正常控制模式，采用定线路有功控制和定线路无功控制，其中，串联线路有功功率参考值P_{L_ref}＝P_L，串联线路无功功率参考值Q_{L_ref}＝Q_L，以对交流线路功率影响最小；其中，Q_L是实际的串联线路无功功率；B11)并联侧和串联侧MMC正常解锁运行后，统一潮流控制器运行，并保持线路潮流为解锁前的潮流，统一潮流控制器充电启动完成，等待控制人员下达新的控制指令。