多端柔性直流输电系统中停运换流站再并列装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多端柔性直流输电系统中停运换流站再并列装置，换流站采用模块化多电平换流器，其直流侧包括一组或两组隔离开关，交流侧包括相互串联的交流断路器、隔离开关、换流变压器和充电电阻，所述停运换流站指多端柔性直流输电系统中除正常运行的两个或两个以上换流站以外的未并入系统的换流站，其特征在于，依次闭合停运换流站网侧隔离开关及断路器，闭合停运换流站充电电阻的旁路开关，待停运换流站稳定运行后闭合停运换流站直流侧隔离开关，停运换流站并入系统。本实用新型可有效减小直接合直流侧刀闸时由于测量偏差而产生的冲击电流，可避免停运站并列时整个系统的停运，提高多端柔性直流输电系统运行的稳定性和可靠性。
【专利说明】 多端柔性直流输电系统中停运换流站再并列装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于多端柔性直流输电系统控制【技术领域】，尤其涉及柔性直流输电系统中停运状态换流站再并列装置。
【背景技术】
[0002]多端直流输电能够实现多电源供电和多落点受电，具有换流站数量大大减少、换流站可以单独传输功率、可灵活切换传输状态和高可靠性的优势，是解决中国区域性新能源并网和消纳问题行之有效的方法。但多端直流系统的控制保护技术复杂，运行要求高，运行方式灵活，尤其是针对多端柔性直流输电系统中停运状态的换流站并入已正常运行的直流输电系统还没有很好的投运方法。
[0003]目前停运换流站并入运行系统有两种方法:一种方法需先将运行系统停运，再将整个多端柔性直流输电系统重新启动，该方法增加了多端柔性直流输电系统的停运概率，会对系统连接的重要负荷造成严重损失；另一种方法是通过交流系统对停运换流站充电，通过控制充电的电压值与已运行系统电压值的偏差来选择直流断路器闭合时刻，该方法会因测量偏差而产生断路器闭合瞬间的冲击电流。
[0004]为提高多端柔性直流输电系统运行的可靠性和稳定性，需要一种既能避免停运换流站并入运行时整个系统停运，又能最大限度的减小合闸带来的冲击电流的方法。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供多端柔性直流输电系统中停运换流站再并列装置，既能避免停运换流站并入时整个系统停运，又能最大限度地减小闭合直流侧开关时的冲击电流。
[0006]为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0007]多端柔性直流输电系统中停运换流站再并列装置，所述的多端柔性直流输电系统包括三个或三个以上换流站，换流站采用模块化多电平换流器，其直流侧包括一组或两组隔离开关，交流侧包括相互串联的交流断路器、隔离开关、换流变压器和充电电阻，所述充电电阻两端并联旁路开关，所述停运换流站指多端柔性直流输电系统中除正常运行的两个或两个以上换流站以外的未并入系统的换流站，其特征在于，依次闭合停运换流站网侧隔离开关及断路器，闭合停运换流站充电电阻的旁路开关，待停运换流站稳定运行后闭合停运换流站直流侧隔离开关，停运换流站并入系统。
[0008]所述停运换流站有多个时，按上述方法依次并入系统，不分先后。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010](I)本实用新型提供的多端柔性直流输电系统中停运换流站再并列装置，可以有效避免多端柔性直流输电系统中停运换流站并列时需将整个系统停运，大大减小了系统停运概率，提高系统稳定性和可靠性。
[0011](2)本实用新型提供的多端柔性直流输电系统中停运换流站再并列装置，尤其适 用于模块化多电平换流器多端柔性直流输电系统，物理概念清晰，操作简单有效。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为三端柔性直流输电系统。
[0013]图2 Ca)为闭锁合闸后的第一种电流流通图；图2 (b)为闭锁合闸后的第二种电流流通图。
[0014]图3为闭锁后子模块放电回路。
[0015]图4为闭合直流侧开关时序图。
[0016]图5 Ca)为闭锁后t=0.15s时刻合直流侧开关时的直流电流波形；图5 (b)为闭锁后t=0.203s时刻合直流侧开关时的直流电流波形；图5 (c)为闭锁后t=0.3s时刻合直流侧开关时的直流电流波形；图5 (d)为闭锁后t=0.5s时刻合直流侧开关时的直流电流波形；图5 (e)为闭锁后t=0.8s时刻合直流侧开关时的直流电流波形。
[0017]图6是本实用新型的流程图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图及具体实施例对实用新型的技术方案进行详细说明。
[0019]本实用新型所述的多端柔性直流输电系统包括三个或三个以上换流站，其中至少两个换流站已正常运行，停运换流站为多端柔性直流输电系统中除正常运行的两个或以上换流站之外的待并入运行系统的换流站。所述停运换流站采用模块化多电平换流器，其直流侧包括一组或两组隔离开关，交流侧包括相互串联的交流断路器、隔离开关、换流变压器和充电电阻，所述充电电阻两端并联旁路开关。
[0020]本实用新型以采用模块化多电平换流器的三端柔性直流输电系统中两站已正常运行，第三站再并列为例，进行实用新型方法的详细阐述。三端柔性直流输电系统如图1所示，换流站2和换流站3构成正常运行的系统，其直流侧电压为Ud。，换流站I是待并入的第三站，其直流侧电压为Udca，直流侧电流为Id。，每个桥臂子模块数为η。Tl、Τ2、Τ3分别为换流站1、换流站2、换流站3的换流变压器，Q1、Q2、Q3分别为换流站1、换流站2、换流站3的交流侧断路器，QSll和QS12为换流站I交流侧隔离开关，QS21和QS22为换流站2交流侧隔离开关，QS31和QS32为换流站3交流侧隔离开关，QP1、QP2、QP3分别为换流站1、换流站
2、换流站3的充电电阻所并联的旁路开关，QD1、QD2、QD3分别为换流站1、换流站2、换流站3直流侧隔离开关。
[0021]多端柔性直流输电系统中停运换流站再并列方法包括，如图6所示:
[0022](I)依次闭合停运换流站网侧隔离开关及断路器，使停运换流站通过与其互联的交流电网充电；
[0023]换流站I与交流电网相连，依次闭合QS11、QS12、Q1，通过交流电网对换流站I进行不控充电。
[0024](2)闭合停运换流站充电电阻的旁路开关，选择定直流电压控制方式解锁；
[0025]不控充电完成后，闭合换流站I的充电电阻旁路开关QP1，采用定直流电压控制和定无功功率控制方式，解锁换流站1，使其运行于STATC0M方式下，此时子模块电容电压达到额定值。[0026](3)停运换流站稳定运行后闭锁，同时计算停运换流站直流侧隔离开关闭合时间；
[0027]当换流站I以STATC0M方式稳定运行后，设某相2η个子模块电容电压之和为SumUc (O)，每个子模块电容初始电压为
【权利要求】
1.多端柔性直流输电系统中停运换流站再并列装置，所述的多端柔性直流输电系统包括三个或三个以上换流站，换流站采用模块化多电平换流器，其直流侧包括一组或两组隔离开关，交流侧包括相互串联的交流断路器、隔离开关、换流变压器和充电电阻，所述充电电阻两端并联旁路开关，所述停运换流站指多端柔性直流输电系统中除正常运行的两个或两个以上换流站以外的未并入系统的换流站，其特征在于，依次闭合停运换流站网侧隔离开关及断路器，闭合停运换流站充电电阻的旁路开关，待停运换流站稳定运行后闭合停运换流站直流侧隔离开关，停运换流站并入系统。
【文档编号】H02J3/00GK203674715SQ201320830283
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】岳伟, 刘焕, 何师, 张海涛, 饶宏, 黎小林, 许树楷, 黄莹, 魏伟 申请人:荣信电力电子股份有限公司, 南方电网科学研究院有限责任公司