专利名称：一种用于并联式多端直流输电系统控制模式转换的方法
技术领域：
本发明专利涉及一种电力设备运行，具体是指一种用于并联式多端直流输电系统控制模式转换的方法。
背景技术：
在大区电网互联中，区域电网之间通过直流输电系统进行互联，有利于实现大区电网间的非同步运行与隔离，可以克服容量过大的交流电力系统长距离互联所带来的稳定问题，改善大区电网的动态品质，和提高大区电网的稳定性。然而，传统的直流输电系统大多为双端系统，仅能实现点对点的直流功率传送，当多个交流系统间采用直流互联时，需要多条直流输电线路，这将极大提高投资成本和运行费用。于是，多端直流输电 (Multi-terminal HVDC，即 MTDC)系统便应运而生。近20年来，随着两端直流输电技术日趋完善，直流输电应用越来越广，线路越来越多，对多端直流的需求更为迫切。特别是随着全控型电力电子器件的发展，基于器件换流的VSC型高压直流输电获得应用，传统线路换流直流输电与VSC型高压直流输电结合为多端直流输电开辟了新的领域。不少国家对多端直流输电技术的研究变得十分活跃。已有多个多端直流输电运行和在建。我国也已将多端高压直流输电列入研究、规划和示范建设的进程中了。多端直流输电系统的接线方式，主要分为并联式和串联式两类。在并接线的多端直流输电系统中，所有换流站的直流电压都是相同的。并联式多端直流输电系统稳定运行后，只有一个端子控制电压，其余的端子控制电流。稳定运行时，会经常遇到电压设定端与电流控制端的转换问题。例如，当电压设定端退出运行时，需要将电压设定端的逆变站转化为电流控制端，另一电流控制端转化为电压设定端。本发明专利的目标就是保证并联式多端直流输电系统平稳运行的前提下，提供一种可靠的方法，实现稳定运行时，电压设定端与电流控制端之间的转换。
发明内容
本发明专利的目的是公开一种用于并联式多端直流输电系统控制模式转换的方法。实现本发明的主电路技术方案如下主电路由一个双极12脉动整流站(Bi)和两个双极12脉动逆变站2 (B2)、逆变站 3(B3)组成。整流站和逆变站内包括换流器、换流变压器和平波电抗器，换流变压器均采用三相双绕组变压器。实现本发明的多端直流输电系统控制方案如下整流站(Bi)设有定电流控制和最小触发角控制，逆变站2(B》和逆变站3(B3)都设有定电流控制和定熄弧角控制。从电压稳定性的观点出发，为了有利于甩负荷情况下的过电压抑制，在稳态情况下，整流站和逆变站2采用定直流电流控制，逆变站3采用定熄弧角控制。实现本发明的控制模式转换的控制方案如下稳态运行时，将逆变站3转化为电流控制端，逆变站2转化为电压决定端。将电流裕度△ Id从逆变站3转移到逆变站2的同时，调节逆变站2或逆变站3换流变压器的分接头，就能快速平稳的实现控制模式的转换(具体调节过程参见实施方式)。参见图1。
图1为本发明的主电路接线图。图2、图3、图4为本发明的控制模式转化波形图。
具体实施例方式参见权利要求书的图1，本发明的具体实施方式
如下待三端直流输电系统平稳运行后，逆变站3将电流裕度由0. lp. u快速地变为0. Op. u，逆变站2将电流裕度由0. Op. u 快速地变为0. lp. u,同时调节逆变站3或逆变站2换流变压器分接头档位。分接头档位调节的过小，可能将无法实现两个逆变站之间控制模式的转换，然而分接头档位调节的过大， 将会出现短时过电流的情况。并且分接头档位调节的越大，两个逆变站之间控制模式的转换速率就越快。典型调节档位为1-2%额定电压。本发明明确了并联式多端直流输电系统逆变站之间控制模式转换的方法，按照该方法，并联式多端直流输电系统，将在稳定运行情况下，快速、平稳的实现逆变站间控制模式的转换，从而极大提高了个别换流站退出运行的速率和系统的稳定性。
权利要求
1.一种用于并联式多端直流输电系统控制模式转换的方法，并联式三端输电系统主电路(图1)包括换流器、换流变压器和平波电抗器。该系统的特点在于a)由一个双极12脉动整流站(Bi)和两个双极12脉动逆变站2(B2)、逆变站3 (B3)组成；b)整流站(Bi)设有定电流控制和最小触发角控制，逆变站2(B》和逆变站3(B;3)都设有定电流控制和定熄弧角控制；c)从电压稳定性的观点出发，为了有利于甩负荷情况下的过电压抑制，在稳态情况下， 整流站和逆变站2采用定直流电流控制，逆变站3采用定熄弧角控制。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于应用于并联式的多端直流输电稳定运行时， 逆变端子之间控制模式的转换。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于提供了一套可行的控制方法。只需简单的几步就可现实逆变端子之间控制模式快速平稳的转换。
4.按权利要求1所述的方法，其特征在于待多端直流输电系统稳定运行后，改变需要转换控制模式的逆变站的电流裕度，将电流裕度由原先的电压决定端转移到原先的电流控制端，同时调节任意一个换流站换流变压器分接头档位，实现稳定运行时，电压设定端与电流控制端之间的转换。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于分接头档位调节的过小，可能将无法实现两个逆变站之间控制模式的转换，然而分接头档位调节的过大，将会出现短时过电流的情况。 并且分接头档位调节的越大，两个逆变站之间控制模式的转换速率就越快。
全文摘要
一种用于并联式多端直流输电系统控制模式转换的方法，采用该方法，可实现稳定运行时，并联式多端直流输电系统电压设定端与电流控制端之间的转换。转移电流裕度从电压决定端到电流控制端，同时调节任意一端换流变压器分接头档位，典型调节档位为1-2％额定电压，可实现并联式多端直流输电系统电压设定端与电流控制端之间的转换。本发明明确了并联式多端直流输电系统逆变站之间控制模式转换的方法，按照该方法，并联式多端直流输电系统，将在稳定运行情况下，快速、平稳的实现逆变站间控制模式的转换，从而极大提高了个别换流站退出运行的速率和系统的稳定性。
文档编号H02J1/10GK102163842SQ20111005840
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者刘宝宏, 殷威扬, 韩民晓 申请人:华北电力大学, 国家电网公司直流建设分公司