流状态，用于控制直流母线电压，被称为整流侧的变流器；右侧的变流器工作在逆变状态，用于控制有功和无功功率的传输，被称为逆变侧的变流器。三相交流电网I的三相与交流线路阻抗连接，交流线路阻抗连接变压器1，变压器I连接交流开关SI，交流开关SI连接整流器侧的变流器的充电电阻和电阻旁路开关S2，其中，电阻旁路开关S2与该整流器侧的变流器的充电电阻并联，之后连接整流侧的变流器。整流侧的变流器与逆变侧的变流器通过直流母线相连，直流母线上设置有直流开关Kl和K2，直流开关Kl和K2用于控制直流母线连通。逆变侧的变流器的输出端连接逆变侧的变流器的充电电阻和电阻旁路开关S4，其中，电阻旁路开关S4与逆变侧的变流器的充电电阻并联，之后连接交流开关S3，S3连接变压器2，变压器2的输出端连接交流线路阻抗，通过交流线路阻抗最后连接交流电网2。
[0111]图6所示的包括二极管箝位模块的双端有源柔性直流输电双端系统的启动方法包括第一充电阶段和第二充电阶段。
[0112]在第一充电阶段执行以下步骤:
[0113]步骤601，闭合直流开关Kl和K2，并保持整流侧的变流器和逆变侧的变流器保持闭锁。此时，交流开关SI和S3，以及电阻旁路开关S2和S4断开。
[0114]步骤602，闭合交流开关SI，用以将整流侧的变流器接入电网1，以便对整流侧的变流器进行不控整流充电。不控整流充电完成后，闭合交流开关S3，将逆变侧的变流器接入电网2。
[0115]具体的，在不控整流充电期间，保持电阻旁路开关S2和S4断开，从而整流侧的变流器的充电电阻和逆变侧的变流器的充电电阻接入所述包括二极管箝位模块的双端有源柔性直流输电双端系统，以进行不控整流充电。
[0116]需要说明的是，交流开关SI和S3也可以同时闭合，即同时执行以下操作:将整流侧的变流器接入电网1，以及将逆变侧的变流器接入电网2。
[0117]不控整流充电完成且整流侧的变流器接入电网I且逆变侧的变流器接入电网2后，即第一充电阶段结束后，进入第二充电阶段，在第二充电阶段执行以下步骤:
[0118]步骤603，闭合电阻旁路开关S2和S4，以切除整流侧的变流器的充电电阻和逆变侧的变流器的充电电阻。
[0119]步骤604，开通整流侧的变流器的引导IGBT和逆变侧的变流器的引导IGBT。
[0120]其中，整流侧的变流器的引导IGBT和逆变侧的变流器的引导IGBT可以同时开通，也可以先后开通，整流侧的变流器的引导IGBT和逆变侧的变流器的引导IGBT的开通顺序不限。
[0121]具体的，引导IGBT的开通方式有多种，例如可以分一次开通或者分至少两次开通，可以逐个开通引导IGBT或者每次开通不同数量的引导IGBT，可以开通全部引导IGBT或者开通部分引导IGBT。可以根据对包括二极管箝位模块的双端有源柔性直流输电双端系统的要求以及包括二极管箝位模块的双端有源柔性直流输电双端系统的实际情况来选择最优的引导IGBT开通方式，具体实现方式如前所述，在此不再赘述。
[0122]步骤605，需要开通的引导IGBT开通完毕且直流母线稳定后，解锁整流侧的变流器。
[0123]步骤606，直流母线电压提升稳定后，解锁逆变侧的变流器，给出功率指令。
[0124]逆变侧功率提升至目标值后，该包括二极管箝位模块的双端有源柔性直流输电双端系统的启动过程结束，进入稳态运行阶段。
[0125]需要说明的是，本发明的包括二极管箝位模块的柔性直流输电系统的启动方法，不仅可以应用于包括二极管箝位模块的柔性直流输电双端系统(即包括两个变流器的系统)，也可以应用于包括二极管箝位模块的柔性直流输电多端系统(即包括多个变流器的系统)。也就是说，上述包括二极管箝位模块的柔性直流输电双端系统可以为单端有源双端系统，也可以为双端有源双端系统；上述包括二极管箝位模块的柔性直流输电多端系统可以为单端有源多端系统，也可以为多端有源多端系统，其中，有源端的数量要小于或等于系统端的数量。多端有源系统看作是多个双端有源系统或者单端有源系统的组合。
[0126]本发明的包括二极管箝位模块的柔性直流输电系统的启动方法，同样适用于包括二极管箝位模块和其他模块(例如半桥模块)的柔性直流输电系统，也就是说，不一定要求柔性直流输电系统中的变流器一定全部为二极管箝位模块，只要柔性直流输电系统中包括二极管箝位模块，就可以使用本发明的启动方法启动。
[0127]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种柔性直流输电系统的启动方法，应用于包括二极管箝位模块的柔性直流输电系统中，其特征在于，所述方法依次包括第一充电阶段和第二充电阶段； 在第一充电阶段执行以下步骤: 将接入电网的变流器的充电电阻接入所述包括二极管箝位模块的柔性直流输电系统，并进行不控整流充电； 在第二充电阶段执行以下步骤: 开通接入电网的变流器的引导绝缘栅双极型晶体管IGBT ; 解锁整流侧的变流器； 解锁逆变侧的变流器。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开通接入电网的变流器的引导绝缘栅双极型晶体管IGBT具体包括: 分一次开通或者分至少两次开通接入电网的变流器的引导IGBT。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若分至少两次开通接入电网的变流器的引导IGBT，每次开通不同数量的引导IGBT。4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述开通接入电网的变流器的引导绝缘栅双极型晶体管IGBT具体包括: 开通接入电网的变流器的全部引导IGBT或者部分引导IGBT。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，若开通接入电网的变流器的部分引导IGBT，则开通接入电网的变流器的引导IGBT的最少数量可以通过以下方法确定: 根据解锁二极管箝位模块中其他IGBT的冲击电流最大值，确定解锁前的直流母线电压值；其中，所述二极管箝位模块中其他IGBT是指，二极管箝位模块中除引导IGBT之外的IGBT ； 根据确定出的解锁前的直流母线电压值、不控整流充电结束后的充电电压值和每开通一个引导IGBT时直流母线充电电压的增加值，计算开通引导IGBT的最少数量。6.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述将接入电网的变流器的充电电阻接入所述包括二极管箝位模块的柔性直流输电系统之前，所述方法还包括:连通直流母线； 所述进行不控整流充电，具体包括: 将变流器接入电网，并借助所述接入电网的变流器的充电电阻进行不控整流充电。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述开通接入电网的变流器的引导绝缘栅双极型晶体管IGBT之前，还包括:切除接入电网的变流器的充电电阻。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述包括二极管箝位模块的柔性直流输电系统为单端有源柔性直流输电双端系统时， 所述将变流器接入电网具体包括:将整流侧的变流器接入电网； 所述切除接入电网的变流器的充电电阻，具体包括:切除整流侧的变流器的充电电阻； 在所述解锁逆变侧的变流器之后，所述方法还包括:切除逆变侧的变流器的充电电阻。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述包括二极管箝位模块的柔性直流输电系统为单端有源柔性直流输电双端系统时，在所述解锁逆变侧的变流器之前，所述方法还包括: 逐步将逆变侧的变流器的二极管箝位模块中电容的数量减少一半，其中，每减少一次电容数量后，根据电容均压策略，控制所述变流器中的各二极管箝位模块轮换切入。10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述包括二极管箝位模块的柔性直流输电系统为双端有源柔性直流输电双端系统时， 所述将变流器接入电网具体包括:将整流侧的变流器和逆变侧的变流器接入电网；所述切除接入电网的变流器的充电电阻，具体包括:切除整流侧的变流器的充电电阻和逆变侧的变流器的充电电阻。
【专利摘要】本发明提供一种柔性直流输电系统的启动方法，应用于包括二极管箝位模块的柔性直流输电系统中，在第一充电阶段，将接入电网的变流器的充电电阻接入所述包括二极管箝位模块的柔性直流输电系统，并进行不控整流充电；在第二充电阶段，开通接入电网的变流器的引导IGBT，解锁整流侧的变流器，并解锁逆变侧的变流器，使得二极管箝位模块的换流器的充电电压能够达到半桥模块的换流器的充电电压，从而解决了D-MMC模块的柔性直流输电系统充电电压低导致的换流器解锁时冲击电流大的问题，通过该方法启动所述柔性直流输电系统，无论是交流电流冲击还是直流电流冲击都较小。
【IPC分类】H02M1/36, H02J3/36
【公开号】CN105703386
【申请号】CN201410742920
【发明人】李战龙, 侯丹, 刘伟增, 黎小林, 许树楷, 陈名, 秦健, 冯建云
【申请人】特变电工新疆新能源股份有限公司, 特变电工西安柔性输配电有限公司, 南方电网科学研究院有限责任公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2014年12月5日