CN113612222B - 混合直流输电***的故障穿越控制方法 - Google Patents

混合直流输电***的故障穿越控制方法 Download PDF

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CN113612222B CN202110896072.9A CN202110896072A CN113612222B CN 113612222 B CN113612222 B CN 113612222B CN 202110896072 A CN202110896072 A CN 202110896072A CN 113612222 B CN113612222 B CN 113612222B
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Abstract

本申请涉及一种混合直流输电***的故障穿越控制方法。所述混合直流输电***的故障穿越控制方法，在整流站发生交流故障的情况下根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压。上述方法通过控制逆变站的直流电压降低以实现混合直流输电***的电流续传。同时，在调制比小于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为预设限值，以维持无源网络的正常运行。在调制比大于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为逆变站的直流电压的调制比，即逆变站的交流电压与逆变站的直流电压下降幅度一致，减少逆变站向无源网络的放电，并且保证了无源网络良好的电能质量。

Description

混合直流输电***的故障穿越控制方法
技术领域
本申请涉及柔性直流输电技术领域，特别是涉及一种混合直流输电***的故障穿越控制方法。
背景技术
基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性直流输电(Modular Multilevel Converter-High Voltage Direct Current,MMC-HVDC)可以快速灵活的调节无功功率，在新能源并网及向无源网络供电领域具有广阔的应用前景。但当该拓扑结构的混合直流输电***发生整流站交流故障时，交流电压跌落会导致整流站直流电压的下降，而逆变站直流电压却不受影响，由于两站间电压差减小，会造成功率输送减小甚至中断。
目前，在整流站交流故障时，通过控制逆变站直流电压降低以避免整流站和逆变站间电压差减小。但是由于在整流站交流故障时，混合直流输电***仍需向无源网络供电，因此上述方法在整流站交流故障时，虽然控制逆变站直流电压降低以实现电流续传，但是忽略了无源网络对混合直流输电***的影响。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种混合直流输电***的故障穿越控制方法。
第一方面，提供了一种混合直流输电***的故障穿越控制方法，该混合直流输电***包括采用电网换相型换流器的整流站以及采用模块化多电平换流器的逆变站，该整流站用于将整流侧交流电压整流为直流电压并将其传送到直流输电线，该逆变站用于将直流传输线的直流电压逆变为交流电压并注入到无源网络，该故障穿越控制方法包括：
在该整流站发生交流故障的情况下，根据该整流侧的交流母线的电压幅值，确定该逆变站的目标直流电压；
根据该目标直流电压和该逆变站的额定直流电压，计算该逆变站的直流电压的调制比；
确定该逆变站的目标交流电压；其中，该目标直流电压与额定交流电压的比值为目标参数，该目标参数为该调制比与预设限值中较大的一个；
根据该目标直流电压和该目标交流电压，控制该逆变站的直流电压和交流电压。
在其中一个实施例中，该无源网络包括感应电动机，该预设限值为感应电动机的临界工作电压与额定交流电压的比值；
在其中一个实施例中，该逆变站采用由半桥子模块和全桥子模块组成的混合型模块化多电平换流器，该根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压的步骤包括：
控制该逆变站的全桥子模块输出负电平，以使该逆变站的直流电压为目标直流电压，该逆变站的交流电压为目标交流电压。
在其中一个实施例中，该根据该整流站的交流母线的电压幅值，确定该逆变站的目标直流电压的步骤之前包括：
控制该整流站的触发角减小，以提高该整流站传送到直流传输线的直流电压。
在其中一个实施例中，该确定该逆变站的目标直流电压的目标直流电压的步骤包括：
根据公式确定所述逆变站的目标直流电压，其中，Udci表示目标直流电压，ULm表示故障后整流测交流母线电压幅值，k为整流测的换流变压器变比，α为所述整流站的触发角，Xr为整流站单相等值换相电抗，Id为所述混合直流输电***的稳态运行值，Rline为直流输电线路电路。
在其中一个实施例中，该整流站的触发角为5°。
在其中一个实施例中，在该整流站交流故障解除的情况下，控制该整流站工作在定直流电流控制模式，该逆变站工作在定直流电压控制模式。
第二方面，提供了一种混合直流输电***的故障穿越控制装置，该混合直流输电***包括采用电网换相型换流器的整流站以及采用模块化多电平换流器的逆变站，该整流站用于将整流侧交流电压整流为直流电压并将其传送到直流输电线，该逆变站用于将直流传输线的直流电压逆变为交流电压并注入到无源网络，该故障穿越控制装置包括：
直流电压确定模块，用于在该整流站发生交流故障的情况下，根据该整流侧的交流母线的电压幅值，确定该逆变站的目标直流电压；
计算模块，用于根据该目标直流电压和该逆变站的额定直流电压，计算逆变站的直流电压的调制比；
交流电压确定模块，用于确定该逆变站的目标交流电压；其中，该目标交流电压与额定交流电压的比值为目标参数，该目标参数为该调制比与预设限值中较大的一个；
控制模块，用于根据该目标直流电压和该目标交流电压，控制该逆变站的直流电压和交流电压。
第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现上述第一方面中任一项所述的混合直流输电***的故障穿越控制方法的步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项所述的混合直流输电***的故障穿越控制方法的步骤。
上述混合直流输电***的故障穿越控制方法，在整流站发生交流故障的情况下根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压。上述方法通过控制逆变站的直流电压降低以实现混合直流输电***的电流续传。同时，在调制比小于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为预设限值，以维持无源网络的正常运行。在调制比大于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为逆变站的直流电压的调制比，即逆变站的交流电压与逆变站的直流电压下降幅度一致，减少逆变站向无源网络的放电，并且保证了无源网络良好的电能质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中混合直流输电***的故障穿越控制方法的实施环境示意图；
图2为一个实施例中混合直流输电***的故障穿越控制方法的流程示意图；
图3为一个实施例中混合型MMC的拓扑结构示意图；
图4为一个实施例中混合直流输电***送端交流故障穿越控制***的结构示意图；
图5为一个实施例中混合直流输电***的故障穿越控制装置的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种混合直流输电***的故障穿越控制方法所涉及到的实施环境。如图1所示，混合直流输电***可以包括整流站120和逆变站140。具体的，整流站120采用电网换相型整流器(LCC)，逆变站140采用模块化多电平换流器(MMC)，整流站120用于将整流侧交流母线传输的交流电压整流为直流电压，并将直流电压传送到直流传输线，逆变站140用于将直流传输线的直流电压逆变为交流电压并注入到无源网络中。
如图1所示，整流侧换流变压器T1采用三绕组结构，阀侧绕组一个采用星形接线，一个采用角形接线，依靠两者相位差为晶闸管(LCC使用晶闸管作为开关装置)提供换相电压。图1中Zs1和ZL分别表示送端和受端(无源网络)的戴维南等值阻抗，T1和T2分别为送端和受端的换流变压器，整流侧交流滤波器组160可以保证良好的电能质量。
请参考图2，其示出了本申请实施例提供的一种混合直流输电***的故障穿越控制方法，该混合直流输电***的故障穿越控制方法可以应用于如图1所示实施环境中。如图2所示，该故障穿越控制方法可以包括S202至S208。
S202，在整流站发生交流故障的情况下，根据整流侧的交流母线的电压幅值，确定逆变站的目标直流电压。
可选的，通过检测整流侧交流母线的相电压值判断整流站是否发生交流故障，当整流侧三相交流电压中任意一相电压低于预设电压时，即确定整流站发生交流故障。可选的，预设电压可以为整流站额定交流电压的0.6至0.9倍。应说明的，整流站的额定交流电压为送端正常运行时的交流电压。可以理解，本申请实施例不对预设电压作限定，可以根据实际需要进行设定。
S204，根据目标直流电压和逆变站的额定直流电压，计算逆变站的直流电压的调制比。
应说明的，逆变站的额定直流电压为逆变站正常运行(送端正常运行)时的直流电压。逆变站的直流电压的调制比mdc为：
其中，Udci为目标直流电压，UdciN为额定直流电压。
S206，确定逆变站的目标交流电压。
具体的，目标交流电压与额定交流电压的比值为目标参数，该目标参数为调制比与预设限值中较大的一个。应说明的，无源网络吸收的功率与交流母线电压强相关。如果采用同步调控MMC桥臂电压交直流分量的方法实现混合直流输电***和无源网络故障穿越，会降低逆变站的输出的交流电压，影响无源网络吸收的有功功率和无功功率，为保证无源网络的正常工作，受端交流母线电压不能过低。因此本申请实施例中的预设限值可以根据保证无源网络正常运行的交流电压进行设置。
应说明的，MMC正常运行时，某相(三相中的任意一相)的上桥臂电压Up可以表示为：
其中，UdciN为逆变站的额定直流电压，m为混合直流输电***稳态运行时逆变站的调制比。其中，逆变站的额定交流电压Upcc可以表示为：
应说明的，在调制比小于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为预设限值，以维持无源网络的正常运行。在调制比大于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为逆变站的直流电压的调制比，即逆变站的交流电压与逆变站的直流电压下降幅度一致，减少逆变站向无源网络的放电，并且保证了无源网络良好的电能质量。
S208，根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压。
可以理解，逆变站可以分为直流侧和交流侧，该逆变站的直流电压为逆变站的直流侧的直流电压。可选的，在整流站发生交流故障的情况下，将逆变站的直流电压调整为目标直流电压Udci，将逆变站的交流电压调整为目标交流电压。
混合直流输电***发生送端交流故障后，受端无源网络仍在不断地汲取功率，导致MMC子模块电容向送端无源网络放电。MMC采用降低桥臂电压交流分量的方法主动降低逆变站输出的交流电压，可以减少无源网络的负荷吸收的有功功率，保证换流站不会因闭锁而退出运行，且负荷可以持续运行不必切除，同时实现了混合直流输电***和受端无源网络的故障穿越。
上述实施例提供的混合直流输电***的故障穿越控制方法，在整流站发生交流故障的情况下根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压。上述方法通过控制逆变站的直流电压降低以实现混合直流输电***的电流续传。同时，在调制比小于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为预设限值，以维持无源网络的正常运行。在调制比大于预设限值的情况下，逆变站的目标交流电压与额定交流电压的比值为逆变站的直流电压的调制比，即逆变站的交流电压与逆变站的直流电压下降幅度一致，减少逆变站向无源网络的放电，并且保证了无源网络良好的电能质量。
可以理解，恒阻抗负荷吸收的功率会随着交流母线电压的降低而降低。相对于静态特性的恒阻抗负荷，感应电动机的工作特性对交流母线电压的变化更为敏感，当交流母线电压低于感应电动机的临界工作电压Uth时，感应电动机吸收的有功功率会迅速降低，甚至造成感应电动机停转。因此，当无源网络包括感应电动机时，即感应电动机作为负荷时，为保证无源网络的正常工作，受端交流母线电压不能低于感应电动机的临界工作电压Uth。可选的，上述实施例所述的预设限值为感应电动机的临界工作电压与额定交流电压的比值。应说明的，逆变站的直流电压的调制比mdc小于预设限值表示：在逆变站的交流电压的调整幅度与逆变站的直流电压的调整幅度一致的情况下，调整后，逆变站输出的交流电压小于感应电动机的临界工作电压Uth。因此，在此情况下，应将逆变站输出的交流电压Uout1调整为：
其中，η为预设限值，即
可以理解，降低桥臂电压直流分量后某相上桥臂电压Up可以表示为：
此时，由于将逆变站的输出电压控制为Uout1，Uout1为满足受端无源网络正常运行的最低交流电压，在保证受端无源网络正常运行的情况下，尽量减少逆变站输出的交流电压，延长MMC子模块电容的放电时间，同时实现了混合直流输电***和受端无源网络的故障穿越。
同理，逆变站的直流电压的调制比mdc大于预设限值表示：在逆变站的交流电压的调整幅度与逆变站的直流电压的调整幅度一致的情况下，调整后，逆变站输出的交流电压大于感应电动机的临界工作电压Uth。因此，在此情况下，应将逆变站输出的交流电压Uout2调整为：
可以理解，降低桥臂电压直流分量后某相上桥臂电压Up可以表示为：
在满足无源网络正常运行的情况下，使逆变站的直流电压和交流出口电压采用相同的调节幅度，使得注入无源网络的交流电压的波形不发生畸形，谐波分量少，从而保证了受端无源网络良好的电能质量。
在本申请一个实施例中上述实施例的逆变站采用的MMC为混合型MMC，该混合型MMC的拓扑结构如图3所示。具体的，逆变站采用由半桥子模块HBSM和全桥子模块FBSM组成的混合型MMC，其中，Lo为桥臂电感。上述实施例提供的步骤S208，即“根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压”的步骤可以包括：控制逆变站的全桥子模块输出负电平，以使逆变站的直流电压为目标直流电压，逆变站的交流电压为目标交流电压。
应说明的，由于LCC换流站需要改变电压极性实现潮流反转，常规半桥子模块结构MMC换流站需改变电流方向实现潮流反转，而且LCC换流站只能改变电压极性，半桥子模块结构MMC换流站只能改变电流方向，所以混合直流输电***不易实现潮流反转，只能通过双极性接线和适当的极性开关操作，且将换流器停运后进行极性开关切换动作，才能实现重启混合直流输电***的功率反转。而全桥子模块能构输出负电平，使得混合直流输电***通过反转极性，实现非停运潮流反转。
相对于半桥子模块的MMC，上述实施例采用混合型MMC可以扩大混合直流输电***处理的故障范围，并且利用全桥子模块能够输出负电平的特点实现逆变侧直流电压和交流电压的解耦控制，能尽快恢复混合直流输电***直流功率传输。
在本申请一个可选实施例中，上述实施例提供的混合直流输电***的故障穿越控制方法，还可以包括；在整流站交流故障解除的情况下，控制整流站工作在定直流电流控制模式，逆变站工作在定直流电压控制模式。
应说明的，整流站交流故障解除是指整流站三相交流电压中任意一相电压都高于或等于预设电压。关于预设电压的描述请见上述实施例，在此不再赘述。整流站通常采用定直流电流控制，根据混合直流输电***所需传输的功率，给定直流电流指令值，并将直流电流指定值和实际电流作差，经过PI等环节后获得LCC的触发角指令。正常运行时，触发角通常为10°至20°。
应说明的，为保证混合直流输电***直流电压的稳定，逆变站MMC的有功分量采用定直流电压控制。可选的，逆变站的无功分量可采用定无功功率控制。
在本申请一个可选实施例中，上述实施例步骤“根据整流站的交流母线的电压幅值，确定逆变站的目标直流电压”之前还可以包括：控制所述整流站的触发角减小，以提高所述整流站传送到直流传输线的直流电压。
应说明的，在整流站发生交流故障时，或者说送端交流故障时，整流站的控制***通过降低触发角来补偿因送端交流故障导致直流电压的下降，以维持功率传输。若通过降低触发角实现故障穿越，即送端交流故障解除，此时控制整流站工作在定直流电流控制模式，逆变站工作在定直流电压控制模式。
应说明的，当LCC的触发角降低至允许的最小值时，便失去了对整流侧的直流电压的调节能力。因此当送端发生严重交流故障时，为了维持混合直流输电***直流功率的传输能力，应执行上述实施例步骤S202至S208。
上述实施例“确定逆变站的目标直流电压”的步骤可以包括：根据公式确定所述逆变站的目标直流电压。其中，Udci表示目标直流电压，ULm表示故障后整流侧交流母线电压幅值，k为整流侧的换流变压器变比，α为所述整流站的触发角，Xr为整流站单相等值换相电抗，Id为所述混合直流输电***的稳态运行值，Rline为直流输电线路电路。可选的，整流站的触发角为5°。应说明的，本申请实施例的整流站LCC的触发角允许的最小值为5°。应说明的，若整流站发生不对称交流故障，则将三相电压经过克拉克变换再取两相平方和的方均根值作为交流母线电压幅值。
请参考图4，其示出了本申请实施例提供的混合整流输电***送端交流故障穿越控制***结构。如图4所示，整流站检测送端交流故障时交流母线电压幅值，并计算逆变站直流电压的目标直流电压Udci，采用站间通信的方式发送至逆变站，逆变站计算出混合型MMC直流电压的调制比mdc。若mdc>η，则可以采取同步调整桥臂电压交直流分量的方法让全桥子模块输出负电平调节换流站不平衡功率；若mdc<η，则可以在保证无源网络正常工作的前提下继续扩大逆变侧直流电压的调节范围。混合直流输电***利用全桥子模块拓扑可以输出负电平的特点可以实现逆变侧直流电压和交流电压的解耦控制，在保证电能质量的前提下扩大逆变侧直流电压的调节范围。这种控制方式在故障清除后可以使逆变侧直流电压快速恢复，有效避免逆变侧直流电压过低导致的直流冲击电流，保证电气设备的安全稳定运行。
应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在本申请一个可选实施例中，如图5所示，提供了一种混合直流输电***的故障穿越控制装置500。具体的，混合直流输电***包括采用电网换相型换流器的整流站以及采用模块化多电平换流器的逆变站，整流站用于将整流侧交流电压整流为直流电压并将其传送到直流传输线，逆变站用于将所述直流传输线的直流电压逆变为交流电压并注入到无源网络。
如图5所示，该混合直流输电***的故障穿越控制装置500可以包括直流电压确定模块502、计算模块504、交流电压确定模块506和控制模块508。具体的，直流电压确定模块502可以用于在整流站发生交流故障的情况下，根据整流侧的交流母线的电压幅值，确定逆变站的目标直流电压。计算模块504可以用于根据目标直流电压和逆变站的额定直流电压，计算逆变站的直流电压的调制比。交流电压确定模块506可以用于确定逆变站的目标交流电压。其中，目标交流电压与额定交流电压的比值为目标参数，目标参数为调制比与预设限值中较大的一个。控制模块508可以用于根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压。
在本申请一个可选实施例中，控制模块还可以用于控制逆变站的全桥子模块输出负电平，以使逆变站的直流电压为目标直流电压，逆变站的交流电压为目标交流电压。
在本申请一个可选实施例中，混合直流输电***的故障穿越控制装置还可以包括触发角控制模块。具体的，触发角控制模块可以用于控制整流站的触发角减小，以提高整流站传送到直流传输线的直流电压。
在本申请一个可选实施例中，直流电压确定模块还可以用于根据公式确定所述逆变站的目标直流电压。其中，Udci表示目标直流电压，ULm表示故障后整流侧交流母线电压幅值，k为整流侧的换流变压器变比，α为所述整流站的触发角，Xr为整流站单相等值换相电抗，Id为所述混合直流输电***的稳态运行值，Rline为直流输电线路电路。
在本申请一个可选实施例中，混合直流输电***的故障穿越控制装置还可以包括接触模块。具体的，接触模块可以用于在整流站交流故障解除的情况下，控制整流站工作在定直流电流控制模式，逆变站工作在定直流电压控制模式。
关于混合直流输电***的故障穿越控制装置的具体限定可以参见上文中对于混合直流输电***的故障穿越控制方法的限定，在此不再赘述。上述混合直流输电***的故障穿越控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
在本申请一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各混合直流输电***的故障穿越控制实施例中的步骤。
在本申请一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各混合直流输电***的故障穿越控制方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种混合直流输电***的故障穿越控制方法，其特征在于，所述混合直流输电***包括采用电网换相型换流器的整流站以及采用模块化多电平换流器的逆变站，所述整流站用于将整流侧交流电压整流为直流电压并将其传送到直流传输线，所述逆变站用于将所述直流传输线的直流电压逆变为交流电压并注入到无源网络，所述故障穿越控制方法包括：
在所述整流站发生交流故障的情况下，根据所述整流侧的交流母线的电压幅值，确定所述逆变站的目标直流电压；
根据所述目标直流电压和所述逆变站的额定直流电压，计算所述逆变站的直流电压的调制比；
确定所述逆变站的目标交流电压；其中，所述目标交流电压与额定交流电压的比值为目标参数，所述目标参数为所述调制比与预设限值中较大的一个；
根据所述目标直流电压和所述目标交流电压，控制所述逆变站的直流电压和交流电压；
其中，确定所述逆变站的目标直流电压的步骤包括：
根据公式确定所述逆变站的目标直流电压，其中，/>表示目标直流电压，/>表示故障后整流侧交流母线电压幅值，k为整流侧的换流变压器变比，α为所述整流站的触发角，/>为整流站单相等值换相电抗，/>为所述混合直流输电***的稳态运行值，/>为直流输电线路电路。
2.根据权利要求1所述的混合直流输电***的故障穿越控制方法，其特征在于，所述无源网络包括感应电动机，所述预设限值为感应电动机的临界工作电压与额定交流电压的比值。
3.根据权利要求1所述的混合直流输电***的故障穿越控制方法，其特征在于，所述逆变站采用由半桥子模块和全桥子模块组成的混合型模块化多电平换流器，根据目标直流电压和目标交流电压，控制逆变站的直流电压和交流电压的步骤包括：
控制所述逆变站的全桥子模块输出负电平，以使所述逆变站的直流电压为目标直流电压，所述逆变站的交流电压为目标交流电压。
4.根据权利要求1所述的混合直流输电***的故障穿越控制方法，其特征在于，所述根据所述整流站的交流母线的电压幅值，确定所述逆变站的目标直流电压的步骤之前包括：
控制所述整流站的触发角减小，以提高所述整流站传送到直流传输线的直流电压。
5.根据权利要求1所述的混合直流输电***的故障穿越控制方法，其特征在于，所述整流站的触发角为5°。
6.根据权利要求1所述的混合直流输电***的故障穿越控制方法，其特征在于，还包括：
在所述整流站交流故障解除的情况下，控制所述整流站工作在定直流电流控制模式，所述逆变站工作在定直流电压控制模式。
7.一种混合直流输电***的故障穿越控制装置，其特征在于，所述混合直流输电***包括采用电网换相型换流器的整流站以及采用模块化多电平换流器的逆变站，所述整流站用于将整流侧交流电压整流为直流电压并将其传送到直流传输线，所述逆变站用于将所述直流传输线的直流电压逆变为交流电压并注入到无源网络，所述故障穿越控制装置包括：
直流电压确定模块，用于在所述整流站发生交流故障的情况下，根据所述整流侧的交流母线的电压幅值，确定所述逆变站的目标直流电压；
计算模块，用于根据所述目标直流电压和所述逆变站的额定直流电压，计算所述逆变站的直流电压的调制比；
交流电压确定模块，用于确定所述逆变站的目标交流电压；其中，所述目标交流电压与额定交流电压的比值为目标参数，所述目标参数为所述调制比与预设限值中较大的一个；
控制模块，用于根据所述目标直流电压和所述目标交流电压，控制所述逆变站的直流电压和交流电压；
其中，所述直流电压确定模块，还用于根据公式确定所述逆变站的目标直流电压，其中，/>表示目标直流电压，/>表示故障后整流侧交流母线电压幅值，k为整流侧的换流变压器变比，α为所述整流站的触发角，/>为整流站单相等值换相电抗，/>为所述混合直流输电***的稳态运行值，/>为直流输电线路电路。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的混合直流输电***的故障穿越控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的混合直流输电***的故障穿越控制方法的步骤。
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