多端口能量路由器的控制方法及装置与流程

本发明涉及电力系统，尤其涉及多端口能量路由器的控制方法及装置。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、近年来，随着配网用电量的增加，原有的配电网络不能满足用户的需求，需要通过增容、异步联网以及新能源发电接入等方式满足用于对于用电量以及用电可靠性的需求。多端口能量路由器正是解决上述问题的关键设备。多端口能量路由器通过多个端口可以将不同电压等级的异步电网进行联网，同时通过灵活的电能变换有助于光伏、储能等新能源的接入。

3、由于配网场合对设备的可靠性、效率等方面有较高要求，采用现有的多端口能量路由器方案在中压直流母线故障时，功率传输中断，影响系统整体的可靠性，在配电网场合应用并不友好，因此亟需解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种多端口能量路由器，用以在中压直流母线故障时，使系统正常运行，该多端口能量路由器设置于配电网系统，所述配电网系统包括交流系统、直流系统和多端口能量路由器，该多端口能量路由器包括：多个交流连接端口，多个直流连接端口，多个换流变压器，多个换流阀，多个直流开关，多个交流开关、多个直流变压器；

2、其中，每个交流连接端口的第一端连接交流系统，第二端连接换流变压器的第一端，换流变压器的第二端连接换流阀的第一端，换流阀的第二端通过中压直流母线连接直流开关的第一端，直流开关的第二端通过中压直流母线与任意直流变压器的第二端或除当前直流开关的其他直流开关的第二端连接；所述直流变压器的第一端与直流连接端口的第二端连接；

3、任意两个换流变压器的第二端还通过电力电缆连通，电力电缆上设置有交流开关；

4、每个直流连接端口的第一端连接直流系统，第二端连接直流变压器的第二端。

5、本发明实施例提供一种多端口能量路由器的控制方法，用以在中压直流母线故障时，使系统正常运行，该方法包括：

6、当中压直流母线发生直流故障，确定中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀；

7、对中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀进行限流处理，以使中压直流母线中电流下降；

8、监测中压直流母线中电流，当中压直流母线中电流下降至第一电流阈值，将第一直流开关断开；所述第一直流开关包括与中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀连接的所有直流开关；

9、启动中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀中的至少一个第一换流阀；

10、控制第一换流阀处于静止同步补偿器statcom模式运行；

11、控制处于statcom模式运行的第一换流阀通过第一换流变压器向第一交流系统注入无功功率，直至多端口能量路由器的各个交流连接端口的电压满足合环条件；其中，第一换流变压器和第一交流系统均连接于第一交流连接端口，第一换流阀的第一端与第一换流变压器的第二端连接；

12、根据合环条件，确定进行合环处理的交流连接端口；

13、合上需要进行合环处理的交流连接端口处连接的换流变压器之间的第一交流开关，以使多端口能量路由器以合环状态运行。

14、本发明实施例还提供一种多端口能量路由器的控制装置，用以在中压直流母线故障时，使系统正常运行，当中压直流母线发生直流故障，该装置包括：

15、故障检测模块，用于确定中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀；

16、故障点清除模块，用于对中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀进行限流处理，以使中压直流母线中电流下降；监测中压直流母线中电流，当中压直流母线中电流下降至第一电流阈值，将第一直流开关断开；所述第一直流开关包括与中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀连接的所有直流开关；启动中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀中的至少一个第一换流阀；控制第一换流阀处于静止同步补偿器statcom模式运行；控制处于statcom模式运行的第一换流阀通过第一换流变压器向第一交流系统注入无功功率，直至多端口能量路由器的各个交流连接端口的电压满足合环条件；其中，第一换流变压器和第一交流系统均连接于第一交流连接端口，第一换流阀的第一端与第一换流变压器的第二端连接；根据合环条件，确定进行合环处理的交流连接端口；合上需要进行合环处理的交流连接端口处连接的换流变压器之间的第一交流开关，以使多端口能量路由器以合环状态运行。

17、本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述多端口能量路由器的控制方法。

18、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述多端口能量路由器的控制方法。

19、本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述多端口能量路由器的控制方法。

20、本发明实施例中提供一种多端口能量路由器，包括多个交流连接端口，多个直流连接端口，多个换流变压器，多个换流阀，多个直流开关，多个交流开关、多个直流变压器；其中，每个交流连接端口的第一端连接交流系统，第二端连接换流变压器的第一端，换流变压器的第二端连接换流阀的第一端，换流阀的第二端通过中压直流母线连接直流开关的第一端，直流开关的第二端通过中压直流母线与任意直流变压器的第二端或除当前直流开关的其他直流开关的第二端连接；所述直流变压器的第一端与直流连接端口的第二端连接；任意两个换流变压器的第二端还通过电力电缆连通，电力电缆上设置有交流开关；每个直流连接端口的第一端连接直流系统，第二端连接直流变压器的第二端。本发明实施例中多端口能量路由器，可以解决中压直流母线故障导致的有功功率传输中断问题，可以临时提供各端口之间的有功功率交换，使得在发生中压直流母线直流故障时，配电网系统仍然正常运行。

21、本发明实施例中多端口能量路由器的控制方法，在发生中压直流母线直流故障时，确定中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀；对中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀进行限流处理，以使中压直流母线中电流下降；监测中压直流母线中电流，当中压直流母线中电流下降至第一电流阈值，将第一直流开关断开；所述第一直流开关包括与中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀连接的所有直流开关；启动中压直流母线故障位置处连接的所有换流阀中的至少一个第一换流阀；控制第一换流阀处于静止同步补偿器statcom模式运行；控制处于statcom模式运行的第一换流阀通过第一换流变压器向第一交流系统注入无功功率，直至多端口能量路由器的各个交流连接端口的电压满足合环条件；其中，第一换流变压器和第一交流系统均连接于第一交流连接端口，第一换流阀的第一端与第一换流变压器的第二端连接；根据合环条件，确定进行合环处理的交流连接端口；合上需要进行合环处理的交流连接端口处连接的换流变压器之间的第一交流开关，以使多端口能量路由器以合环状态运行。本发明实施例中，在发生中压直流母线直流故障时，多端口能量路由器首先通过故障检测和定位确定故障位置，然后可以通过闭锁方式限制故障电流，随后可以在直流电流降至接近零的情况下将与直流母线连接的开关断开，完成直流故障点的隔离，以方便清楚故障，若故障清除后，单端的换流阀可以重新启动，运行于statcom模式通过各个交流连接端口向交流系统注入无功功率。通过注入无功功率调整各个交流连接端口的电压的幅值，协助各个交流连接端口的电压满足合环条件，进行合环，恢复交流连接端口之间的功率输送。本发明实施例使发生中压直流母线直流故障时配电网系统仍然正常运行，解决了中压直流母线故障导致的有功功率传输中断问题。