本發(fā)明涉及電力，尤其涉及用于高壓直流輸電系統(tǒng)的控制方法及裝置。

背景技術：

1、光伏、風能和加氫等清潔能源正朝著更大的發(fā)電量和更高的地方發(fā)展。因此，遠距離輸電需要更大的高壓直流輸電。到目前為止，一般需要±800kv/5ka/8gw的高壓直流站才能滿足要求。

2、然而，現(xiàn)有的高壓直流輸電解決方案無法完全滿足此要求。到目前為止，由于igbt的限制，vsc閥無法滿足高電流的要求。此外，即使igbt可以實現(xiàn)上述要求，vsc站的成本也太高，經(jīng)濟性較差。lcc?hvdc雖然可以很容易地實現(xiàn)目標傳輸功率，然而，可再生能源對電網(wǎng)的高滲透率將影響線路換相換流器的運行。

3、目前，相關技術人員對由電網(wǎng)換相換流器(lcc)hvdc和statcom組成的系統(tǒng)進行了研究。到目前為止，現(xiàn)有的研究大多是基于statcom和lcc連接到換向換流器的公共ac總線的配置。

技術實現(xiàn)思路

1、本公開提供了一種用于高壓直流輸電系統(tǒng)的控制方法及裝置。

2、根據(jù)本公開的一方面，提供了一種用于高壓直流輸電系統(tǒng)的控制方法，其中，輸電系統(tǒng)包括具有多個換流閥的電網(wǎng)換相換流器、用于交流變壓器的抽頭控制器以及同步靜止補償器，同步靜止補償器通過輸出或吸收輸電系統(tǒng)的無功功率來對輸電系統(tǒng)的閥側(cè)交流電壓進行調(diào)節(jié)，控制方法包括：獲取輸電系統(tǒng)的運行參數(shù)；以及響應于確定運行參數(shù)偏離預設的額定參數(shù)，根據(jù)運行參數(shù)偏離額定參數(shù)的偏移值，利用同步靜止補償器以及選擇性地利用抽頭控制器對閥側(cè)交流電壓進行調(diào)節(jié)，以使得閥側(cè)交流電壓相對于額定電壓的偏移值小于電壓偏移閾值。

3、根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種高壓直流輸電系統(tǒng)，包括：電網(wǎng)換相換流器，包括多個換流閥，其中，電網(wǎng)換相換流器電連接到對應的交流變壓器；交流變壓器，具有抽頭控制器，以用于調(diào)節(jié)交流變壓器的壓變比；靜止同步補償器，靜止同步補償器的端子電連接到電網(wǎng)換相換流器和對應的交流變壓器之間；檢測裝置，配置成獲取輸電系統(tǒng)的運行參數(shù)；以及控制器，控制器配置成響應于確定運行參數(shù)偏離預設的額定參數(shù)，根據(jù)運行參數(shù)偏離額定參數(shù)的偏移值，利用同步靜止補償器以及選擇性地利用抽頭控制器對閥側(cè)交流電壓進行調(diào)節(jié)，以使得閥側(cè)交流電壓相對于額定電壓的偏移值小于電壓偏移閾值。

4、根據(jù)本公開的另一方面，還提供了一種用于高壓直流輸電系統(tǒng)的配置方法，其中，輸電系統(tǒng)包括具有多個換流閥的電網(wǎng)換相換流器、用于交流變壓器的抽頭控制器以及同步靜止補償器，同步靜止補償器通過輸出或吸收輸電系統(tǒng)的無功功率來對輸電系統(tǒng)的閥側(cè)交流電壓進行調(diào)節(jié)，配置方法包括：確定輸電系統(tǒng)的閥側(cè)交流電壓的最大值、最小值和額定電壓值；基于閥側(cè)交流電壓的最大值和額定電壓值的比值，確定交流變壓器的最大壓變比；基于閥側(cè)交流電壓的最小值和額定電壓值的比值，確定交流變壓器的最小壓變比；以及根據(jù)最大壓變比和最小壓變比配置抽頭控制器的多個抽頭觸點。

5、根據(jù)本公開的一個或多個實施例，lcc可以始終在額定工作點上運行以獲得最佳系統(tǒng)性能，在額定工作點上，閥側(cè)交流電壓將保持在預設的額定電壓位置。

6、應當理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標識本公開的實施例的關鍵或重要特征，也不用于限制本公開的范圍。本公開的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

技術特征：

1.一種用于高壓直流輸電系統(tǒng)的控制方法，其中，所述輸電系統(tǒng)包括具有多個換流閥的電網(wǎng)換相換流器、用于交流變壓器的抽頭控制器以及同步靜止補償器，所述同步靜止補償器通過輸出或吸收所述輸電系統(tǒng)的無功功率來對所述輸電系統(tǒng)的閥側(cè)交流電壓進行調(diào)節(jié)，所述控制方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中，所述同步靜止補償器具有針對無功功率的最大輸出值和最大吸收值，并且其中，響應于確定所述運行參數(shù)偏離預設的額定參數(shù)，根據(jù)所述運行參數(shù)偏離所述額定參數(shù)的偏移值，利用所述同步靜止補償器以及選擇性地利用所述抽頭控制器對所述閥側(cè)交流電壓進行調(diào)節(jié)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中，所述同步靜止補償器具有針對無功功率的最大輸出值和最大吸收值，并且其中，響應于確定所述運行參數(shù)偏離預設的額定參數(shù)，根據(jù)所述運行參數(shù)偏離所述額定參數(shù)的偏移值，利用所述同步靜止補償器以及選擇性地利用所述抽頭控制器對所述閥側(cè)交流電壓進行調(diào)節(jié)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制方法，其中，所述抽頭控制器包括多個抽頭觸點，并且其中，同時利用所述同步靜止補償器和所述抽頭控制器對所述閥側(cè)交流電壓進行調(diào)節(jié)包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其中，所述同步靜止補償器位于所述輸電系統(tǒng)的整流側(cè)，用于調(diào)節(jié)整流側(cè)的閥側(cè)交流電壓，所述運行參數(shù)包括觸發(fā)角和/或直流電流，并且其中，調(diào)節(jié)所述同步靜止補償器輸出或吸收的無功功率包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其中，所述同步靜止補償器位于所述輸電系統(tǒng)的逆變側(cè)，用于調(diào)節(jié)逆變側(cè)的閥側(cè)交流電壓，所述運行參數(shù)包括關斷角和/或直流電壓，并且其中，調(diào)節(jié)所述同步靜止補償器輸出或吸收的無功功率包括：

7.一種高壓直流輸電系統(tǒng)，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輸電系統(tǒng)，其中，所述同步靜止補償器具有針對無功功率的最大輸出值和最大吸收值，并且其中，所述控制器還配置成：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輸電系統(tǒng)，其中，所述同步靜止補償器具有針對無功功率的最大輸出值和最大吸收值，并且其中，所述控制器還配置成：

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的輸電系統(tǒng)，其中，所述抽頭控制器包括多個抽頭觸點，并且其中，所述控制器還配置成：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸電系統(tǒng)，其中，所述同步靜止補償器位于所述輸電系統(tǒng)的整流側(cè)，用于調(diào)節(jié)整流側(cè)的閥側(cè)交流電壓，所述運行參數(shù)包括觸發(fā)角和/或直流電流，并且其中，所述控制器還配置成：

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸電系統(tǒng)，其中，所述同步靜止補償器位于所述輸電系統(tǒng)的逆變側(cè)，用于調(diào)節(jié)逆變側(cè)的閥側(cè)交流電壓，所述運行參數(shù)包括關斷角和/或直流電壓，并且其中，所述控制器還配置成：

13.一種用于高壓直流輸電系統(tǒng)的配置方法，其中，所述輸電系統(tǒng)包括具有多個換流閥的電網(wǎng)換相換流器、用于交流變壓器的抽頭控制器以及同步靜止補償器，所述同步靜止補償器通過輸出或吸收所述輸電系統(tǒng)的無功功率來對所述輸電系統(tǒng)的閥側(cè)交流電壓進行調(diào)節(jié)，所述配置方法包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的配置方法，還包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的配置方法，其中，確定所述輸電系統(tǒng)的電網(wǎng)換相換流器消耗的第一無功功率包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的配置方法，其中，確定所述輸電系統(tǒng)的交流總線和所述電網(wǎng)換相換流器之間的等效電路中的第二無功功率包括：

技術總結(jié)
本公開提供了一種用于高壓直流輸電系統(tǒng)的控制方法及裝置，其中，輸電系統(tǒng)包括具有多個換流閥的電網(wǎng)換相換流器、用于交流變壓器的抽頭控制器以及同步靜止補償器，同步靜止補償器通過輸出或吸收輸電系統(tǒng)的無功功率來對輸電系統(tǒng)的閥側(cè)交流電壓進行調(diào)節(jié)?？刂品椒òǎ韩@取輸電系統(tǒng)的運行參數(shù)；以及響應于確定運行參數(shù)偏離預設的額定參數(shù)，根據(jù)運行參數(shù)偏離額定參數(shù)的偏移值，利用同步靜止補償器以及選擇性地利用抽頭控制器對閥側(cè)交流電壓進行調(diào)節(jié)，以使得閥側(cè)交流電壓相對于額定電壓的偏移值小于電壓偏移閾值。

技術研發(fā)人員：蔣雯,張利東,苑春明
受保護的技術使用者：日立能源有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6