为VSC 202输出的直流电压参考值，P2tl2S VSC 202注入直流传输线的有功功率，1(2(12与VSC 202的容量相对应，U _为斜率控制的基准电压，可通过Udc; Mf-Ud。
margin" Δ Udc获得。
[0039]由于逆变站201的VSC执行电压控制，不计直流损耗，当系统达到稳定状态后，逆变站201的VSC的直流电压Ude2tll和逆变站202的VSC的直流电压U de2(l2是相等的，且分别满足式⑵和式⑶。由式⑵和⑶可以退出:
[0040]P201ZP202 = K 202A20I (4)
[0041]由式⑷可以看出由整流站注入系统的有功功率可以按预先设定比例1(2(12/1(2(11在两个电网之间分配。当系统失去整流站的LCC并且在无需站间通信的条件下，至少两个逆变站的VSC可以自动反转功率。并且，在这些VSC的直流电压裕度具有较小的差别的条件下，可以抑制不期望出现的电压控制端的摆动。
[0042]图8示出根据图6所示的混合多端直流输电系统的分散控制状态图。如图8所示，在正常工作的条件下，比如整流站200的LCC将来自电源的交流电能整流为具有期望直流电压值的直流电能并且将该直流电能馈送至直流传输线205，逆变站201，202，601的VSC从直流输电线205接收直流电能并且分别将其逆变为交流电能并馈送至交流电网Gl，G2，G3，逆变器201的VSC的工作点为opl，逆变器202的VSC的的工作点为op3，而逆变器204的VSC的的工作点为op5。在整流站200的LCC的从系统中退出从而直流电压跌落超过于直流电压裕度值的情况下，基于直流电压斜率特性的直流电压斜率控制应用在逆变器201，202的VSC，使得这些电压源换流器端能够灵活的控制功率和潮流方向。具体来说，逆变器201的VSC的直流电压沿直流电压斜率特性从opl移动到op2，逆变器202的VSC的直流电压沿直流电压斜率特性从opl移动到op2，而逆变器601的VSC的直流电压沿直流电压斜率特性从opl移动到op2。对应于工作点opl和op2的直流电压之间的差值为阈值Ude
此时系统的直流电压达到一个平衡点，并且工作于整流模式的逆变站201，202的VSC向系统注入的有功功率等于工作于逆变模式的逆变站601的VSC向电网G3注入的有功功率。
[0043]图9示出根据图6所示的混合多端直流输电系统的VSC控制系统604的模块图。如图9所示，VSC控制系统604包括两组相同的控制器分别控制逆变站201和202，其中每组控制器中包括比较器6040、比例积分器6041和一个参数乘法器6042。比较器6040比较逆变站201 (或202)电压检测部件203所检测的直流电压值Ude2tll (或Ude2tl2)和直流电压斜率基准值U-与乘法器6042的输出结果的和进行比较。直流电压斜率基准值U_为预先设定的参考值Ud。>与一阈值U d。Mgin和斜率电压变化区间Δ U d。的差值。该比较器包含如果Udc201 (或Ude2tl2)与Ude>的差超过U dc margin,则控制一部分逆变站的VSC 201 (或202)从逆变模式切换至整流模式。例如，控制作为逆变站201，202的一部分的逆变站201的VSC从逆变模式切换至整流模式；本领域的技术人员应当了解上述切换可以通过变化VSC的PWM波的图案来实现。阈值Udcumgin的设定主要考虑两个方面:整流站200的LCC换流器设计的直流电压裕量和两个逆变站201和202中VSC换流器可允许运行的最低直流电压。乘法器6042的输出结果为VSC 201 (或202)注入直流功率P2tll (或P2tl2)与一斜率系数K2tll (或K202)的乘积。比例积分器6041对比较器6040的结果进行比例积分，该比例积分结果将作为控制因素影响逆变站201或(202)的VSC的PWM波的图案的选择。因为比较器6040和比例积分器6041构成对于直流传输线的直流电压的负反馈，所以切换至整流模式的逆变站201 (或202)的VSC可以起到电压控制的作用将直流电压基本上稳定在所述预定值。
[0044]虽然已参照本发明的某些优选实施例示出并描述了本发明，但本领域技术人员应当明白，在不背离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式上和细节上对其做出各种变化。
【主权项】
1.一种混合多端直流输电系统，包括: 包括LCC的整流站，用于将来自电源的交流电能整流为具有期望直流电压值的直流电能并且将该直流电能馈送至直流传输线； 至少两个包括VSC的逆变站，用于分别将来自所述直流传输线的直流电能逆变为交流电能并注入至少两个交流电网，其中每个所述VSC包括用于电气耦合该直流传输线的第一直流端和用于电气耦合地的第二直流端，所述各个VSC的第一直流端彼此电气耦合；电压检测部件，用于检测位于所述逆变站侧的所述直流传输线的直流电压值；和位于所述逆变站侧的VSC控制系统，用于在所检测的直流电压值低于一预定值的情况下，控制所述VSC中的一部分VSC从逆变模式切换至整流模式、控制所述VSC中的其他部分VSC保持逆变模式以及控制工作在整流模式的VSC使其直流电压基本上稳定在所述预定值。2.如权利要求1所述的混合多端直流输电系统，包括: LCC控制系统，用于在所述整流站发生故障的情况下控制所述LCC停运。3.如权利要求1或2所述的混合多端直流输电系统，其中: 在至少两个逆变站的VSC从逆变模式切换至整流模式的条件下，所述VSC控制系统设定处于整流模式的VSC之间传输有功功率的比例，对其中之一做电压控制使其直流电压基本上稳定在所述预定值并且按照所述设定的有功功率的比例控制其他的VSC的输出功率。4.一种混合多端直流输电系统的逆变站，包括: VSC，用于将来自直流传输线的直流电能逆变为交流电能并注入交流电网，其包括用于电气耦合该直流传输线的第一直流端和用于电气耦合地的第二直流端，其第一直流端与其他逆变站的VSC电气耦合；电压检测部件，用于检测位于所述逆变站侧的所述直流传输线的直流电压值；和位于所述逆变站侧的VSC控制系统，用于在所检测的直流电压值低于一预定值的情况下，控制所述该VSC从逆变模式切换至整流模式使其直流电压基本上稳定在所述预定值。5.—种混合多端直流输电系统的的分布式控制方法，包括: 检测位于所述逆变站侧的所述直流传输线的直流电压值；以及 在所检测的直流电压值低于一预定值的情况下，控制多个逆变站的VSC中的一部分从逆变模式切换至整流模式、控制所述多个逆变站的VSC的其他部分保持逆变模式以及控制工作在整流模式的VSC使其直流电压基本上稳定在所述预定值。6.如权利要求5所述的混合多端直流输电系统的的分布式控制方法，还包括: 在所述整流站发生故障的情况下控制所述LCC停运。7.如权利要求5或6所述的混合多端直流输电系统的的分布式控制方法，其中:在至少两个逆变站的VSC从逆变模式切换至整流模式的条件下，设定处于整流模式的VSC之间传输有功功率的比例，对其中之一做电压控制使其直流电压基本上稳定在所述预定值并且按照所述设定的有功功率的比例控制其他的VSC的输出功率。
【专利摘要】本发明提供混合多端直流输电系统及其逆变站和控制方法。混合多端直流输电系统包括：包括LCC的整流站、至少两个包括VSC的逆变站、电压检测部件和位于所述逆变站侧的VSC控制系统。在所检测的直流电压值低于一预定值的情况下，控制所述VSC中的一部分VSC从逆变模式切换至整流模式、控制所述VSC中的其他部分VSC保持逆变模式以及控制工作在整流模式的VSC使其直流电压基本上稳定在所述预定值。对直流传输线的直流电压的跌落的检测和逆变站VSC运行模式的控制都位于逆变站一侧，因此整流站和逆变站各自可以采取相应的动作(分散控制)来解决整流站退出混合多端直流系统后某些换流站不能中断功率供应的问题而无需快速站间通信。
【IPC分类】H02J3/36, H02M7/72
【公开号】CN104993509
【申请号】CN201510427505
【发明人】苑春明, 杨晓波, 姚大伟, 杨超
【申请人】Abb技术有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月20日