一種向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電的混合偽雙極直流輸電方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電的混合偽雙極直流輸電方法，其特點(diǎn)是整流側(cè)采用兩個(gè)6脈動(dòng)電流源換流器，逆變側(cè)采用一個(gè)6脈動(dòng)電壓源換流器，建立偽雙極直流輸電系統(tǒng)。整流側(cè)采用定電流控制方式，逆變側(cè)采用定交流電壓-直流電壓控制方式，在穩(wěn)定功率傳輸?shù)耐瑫r(shí)，保證了受端系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，從而使這種新型直流輸電系統(tǒng)向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電成為可能。該方法與柔性直流輸電相比，降低了輸電成本；與傳統(tǒng)直流輸電相比，能實(shí)現(xiàn)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電；本發(fā)明提出的新型直流輸電系統(tǒng)具有較高的暫態(tài)穩(wěn)定性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電的混合偽雙極直流輸電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電的混合偽雙極直流輸電方法，屬于高壓直流輸電領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]直流輸電系統(tǒng)可分為兩種類(lèi)型:所有換流站均由傳統(tǒng)的基于晶閘管電流源換流器構(gòu)成的直流輸電系統(tǒng)(CSC-HVDC);所有換流站均由基于全控元件電壓源換流器構(gòu)成的直流輸電系統(tǒng)(VSC-HVDC)。目前，世界上正在運(yùn)行的直流輸電系統(tǒng)幾乎都是CSC-HVDC系統(tǒng)，但由于采用晶閘管構(gòu)成的電流源換流器，其交流側(cè)系統(tǒng)必須具有一定強(qiáng)度的系統(tǒng)，當(dāng)一端接入弱交流系統(tǒng)時(shí)，就會(huì)極大影響整個(gè)直流系統(tǒng)的運(yùn)行特性。近年來(lái)在大城市供電、海洋風(fēng)力發(fā)電、優(yōu)質(zhì)電能庫(kù)方面，VSC-HVDC輸電系統(tǒng)得到了深入的研究。
[0003]傳統(tǒng)直流輸電換流器由晶閘管構(gòu)成，基于自然換相的電流源換流器(CurrentSourceConverter, CSC),僅適用于具有一定短路比的電力系統(tǒng)，不能向弱交流系統(tǒng)和無(wú)源負(fù)荷中心供電?；陔妷涸磽Q流器(Voltage Source Converter, VSC)輕型直流輸電技術(shù)(VSC-HVDC)可以工作在無(wú)源逆變狀態(tài)、實(shí)現(xiàn)有功功率和無(wú)功功率的傳輸、提高交流系統(tǒng)穩(wěn)定性、輸出電壓波形好、功率因數(shù)高、諧波小等優(yōu)點(diǎn)，但鑒于電力電子技術(shù)的局限，VSC-HVDC投資成本較高，故而目前只能在小容量的直流輸電系統(tǒng)中應(yīng)用。
[0004]在21世紀(jì)，人們對(duì)環(huán)境要求越來(lái)越高，發(fā)電場(chǎng)遠(yuǎn)離用電地區(qū)，將會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多無(wú)源大城市大負(fù)荷情況。隨著能源不斷開(kāi)發(fā)，出現(xiàn)了越來(lái)越多遠(yuǎn)離海岸的海上鉆井平臺(tái)，傳統(tǒng)的直流輸電和交流輸電向這類(lèi)場(chǎng)景輸送電力是存在很大的約束性。
[0005]本發(fā)明提出的新型直流輸電系統(tǒng)可向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電，整流側(cè)采用CSC，降低了輸電成本，逆變側(cè)采用VSC，使之向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電成為可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的直流輸電系統(tǒng)中，CSC-HVDC無(wú)法向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電；vsc可以向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電，但輸電成本高，輸電容量小的不足而提供一種向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電的混合偽雙極直流輸電方法。其特點(diǎn)是在逆變側(cè)采用電壓源換流器，實(shí)現(xiàn)向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電；在整流側(cè)采用電流源換流器，技術(shù)較成熟，輸電成本低。這種新型直流拓?fù)?，在保證無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電的同時(shí)，最大限度地降低了輸電成本。
[0007]本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn):
[0008]向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電的混合偽雙極直流輸電方法包括以下步驟:
[0009]1、針對(duì)新型直流受端為無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)的特殊性，確定逆變側(cè)電壓源換流器的控制方式；
[0010]2、確定整流側(cè)電流源換流器的控制方式，協(xié)調(diào)控制整流側(cè)和逆變側(cè)的控制方式，尋找到最佳控制點(diǎn)；
[0011]3、針對(duì)受端電網(wǎng)的需求，確定直流傳輸容量以及新型直流輸電中重要元件的參數(shù)；
[0012]4、搭建整流側(cè)為兩個(gè)6脈波的電流源換流器、逆變側(cè)為一個(gè)電壓源換流器的偽雙極直流輸電系統(tǒng)。
[0013]傳統(tǒng)CSC-HVDC的換流器數(shù)學(xué)模型為:
【權(quán)利要求】
1.一種向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電的混合偽雙極直流輸電方法，其特征在于該方法包括以下步驟: (1)確定整流側(cè)電流源換流器控制方式為定直流電流的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)α角的控制； (2)確定逆變側(cè)電壓源換流器的控制方式為定直流電壓-交流電壓控制方式；通過(guò)整流側(cè)定直流電流，逆變側(cè)定直流電壓，從而實(shí)現(xiàn)定直流功率的目的；逆變側(cè)定交流電壓，保證向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)和弱交流網(wǎng)絡(luò)供電時(shí)受端網(wǎng)絡(luò)電壓的穩(wěn)定性； (3)根據(jù)受端電網(wǎng)的需求，確定新型直流輸電的電壓等級(jí)和傳輸功率； (4)根據(jù)以上所述的控制方式和系統(tǒng)參數(shù)，搭建整流側(cè)12脈波CSC，逆變側(cè)6脈波VSC的混合偽雙極直流輸電系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H02J1/00GK103855706SQ201410063128
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】李興源, 印永華, 李寬, 孫栩, 王渝紅, 劉天琪 申請(qǐng)人:四川大學(xué)