一种构网型换流器暂态电流的抑制方法和抑制装置与流程

本申请涉及换流器领域，具体涉及一种构网型换流器暂态电流的抑制方法和抑制装置。

背景技术：

1、随着直流输电技术的飞速发展，跟网型换流器、构网型换流器等在并网领域得到了广泛的应用。跟网型换流器通过锁相环与电网保持同步，因此当电网发生相位、频率、电压扰动时，跟网型换流器不会自发提供支撑。而构网型换流器呈现电压源特性，可以等效为受控电压源，如图1所示。构网型换流器10通过并网点(point of common coupling，pcc)与电网(power grid，pg)连接。uv_ref表示构网型换流器的内电势，uref表示构网型换流器的内电势的幅值，θref表示构网型换流器的内电势的相位。zcon表示构网型换流器的阻抗，zsys表示系统阻抗，us表示电网电压。从图1可以看出，构网型换流器能自发提供有功无功支撑，有利于电网的稳定运行。

2、在构网型换流器发生单相接地故障等短路故障时，构网型换流器维持内电势不变而引起较大的暂态电流，然而构网型换流器可耐受的暂态电流在1.5pu左右。因此，暂态电流超过可耐受的暂态电流会危及到构网型换流器的安全运行。相关技术通常从并网的构网型换流器切换为跟网型换流器，跟网型换流器采用内环电流控制和外环电压控制直接限制构网型换流器的暂态电流。然而在切换过程中容易引起电网的振荡，且在内环电流控制中电流参考值的限制容易导致内环电流控制输出饱和，使外环电压控制失去控制能力，导致构网型换流器不能稳定运行。

技术实现思路

1、为了解决现有技术构网型换流器不能稳定运行的问题，本申请提供了一种构网型换流器暂态电流的抑制方法，可以包括：根据并网点的实际电压瞬时值计算第一虚拟阻抗。根据并网点的实际电流最大幅值计算第二虚拟阻抗。根据第一虚拟阻抗和第二虚拟阻抗对构网型换流器的暂态电流进行抑制。

2、在一些可能的实现方式中，根据并网点的实际电压瞬时值计算第一虚拟阻抗，包括：获取并网点的实际电压瞬时值。按下式计算第一虚拟阻抗：

3、

4、其中，zu表示第一虚拟阻抗，upccabc表示并网点的实际电压瞬时值，uvabc_ref表示构网型换流器的第一参考电压瞬时值，ilimit表示构网型换流器所能承受的最大电流幅值，zcon表示构网型换流器的阻抗。

5、可选的，第一虚拟阻抗满足：

6、

7、其中，表示构网型换流器在最大调制比情况下的输出电压幅值，upccmin表示并网点在电网发生故障情况下的最小电压幅值。

8、在另一些可能的实现方式中，第二虚拟阻抗按下式计算：

9、zi＝ki(imax-ilimit)

10、式中，zi表示第二虚拟阻抗，ki表示比例系数，imax表示并网点的实际电流最大幅值。

11、示例性的，第二虚拟阻抗满足：

12、

13、可选的，根据第一虚拟阻抗和第二虚拟阻抗对构网型换流器的暂态电流进行抑制，包括：根据第一虚拟阻抗和第二虚拟阻抗计算构网型换流器的虚拟电抗和构网型换流器的虚拟电阻。根据构网型换流器的虚拟电抗和构网型换流器的虚拟电阻计算构网型换流器的虚拟阻抗电压补偿值。根据构网型换流器的虚拟阻抗电压补偿值计算构网型换流器的第二参考电压瞬时值。对构网型换流器的第二参考电压瞬时值进行调制得到驱动信号，并根据驱动信号对构网型换流器进行控制。

14、进一步，构网型换流器的虚拟电抗和构网型换流器的虚拟电阻分别满足：

15、xui＝xu+xi

16、rui＝ru+ri

17、其中，xui表示构网型换流器的虚拟电抗，rui表示构网型换流器的虚拟电阻，ru表示第一虚拟电阻，xu表示第一虚拟电抗，ri表示第二虚拟电阻，xi表示第二虚拟电抗，且满足

18、示例性的，构网型换流器的虚拟阻抗电压补偿值满足：

19、

20、其中，δuabc_ref表示构网型换流器的虚拟阻抗电压补偿值，iabc表示并网点的实际电流值，f表示电网的频率。

21、可选的，构网型换流器的第二参考电压瞬时值满足：

22、

23、其中，表示构网型换流器的第二参考电压瞬时值。

24、可以看出，本申请通过构网型换流器的虚拟阻抗电压补偿值得到构网型换流器的第二参考电压瞬时值，构网型换流器的第二参考电压瞬时值可以小于构网型换流器的第一参考电压瞬时值，也就是实现了构网型换流器暂态电流的抑制。

25、再一方面，本申请还提供了一种构网型换流器暂态电流的抑制装置，包括：

26、第一计算模块，用于根据并网点的实际电压瞬时值计算第一虚拟阻抗。

27、第二计算模块，用于根据所述并网点的实际电流最大幅值计算第二虚拟阻抗。

28、抑制模块，用于根据所述第一虚拟阻抗和所述第二虚拟阻抗对所述构网型换流器的暂态电流进行抑制。

29、再一方面，本申请还提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；

30、处理器，用于执行一个或多个程序；

31、当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，实现如上述的抑制方法。

32、再一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，计算机程序被执行时，实现如上述的抑制方法。

33、与现有技术相比，本申请的有益效果为：

34、本申请提供的构网型换流器暂态电流的抑制方法中，将并网点的实际电压瞬时值和并网点的实际电流最大幅值进行结合，能够在构网型换流器发生故障的瞬间抑制态电流，避免触发保护装置误动作，并能够确保故障消失后构网型换流器能够回复稳定运行。

35、本申请的第二虚拟阻抗根据并网点的实际电流最大幅值确定，能够在暂态电流变化接近平缓但数值较大时，补偿电压预测响应的不足。

36、本申请适用范围广，能够适用于包括构网型换流器的风电、光伏、储能或柔性直流输电系统等各种场景。

技术特征：

1.一种构网型换流器暂态电流的抑制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的抑制方法，其特征在于，所述根据并网点的实际电压瞬时值计算第一虚拟阻抗，包括：

3.根据权利要求2所述的抑制方法，其特征在于，所述第一虚拟阻抗满足：

4.根据权利要求3所述的抑制方法，其特征在于，所述第二虚拟阻抗按下式计算：

5.根据权利要求4所述的抑制方法，其特征在于，所述第二虚拟阻抗满足：

6.根据权利要求5所述的抑制方法，其特征在于，所述根据所述第一虚拟阻抗和所述第二虚拟阻抗对所述构网型换流器的暂态电流进行抑制，包括：

7.根据权利要求6所述的抑制方法，其特征在于，所述构网型换流器的虚拟电抗和所述构网型换流器的虚拟电阻分别满足：

8.根据权利要求7所述的抑制方法，其特征在于，所述构网型换流器的虚拟阻抗电压补偿值满足：

9.根据权利要求8所述的抑制方法，其特征在于，所述构网型换流器的第二参考电压瞬时值满足：

10.一种构网型换流器暂态电流的抑制装置，其特征在于，包括：

技术总结本申请提供了一种构网型换流器暂态电流的抑制方法和抑制装置，将并网点的实际电压瞬时值和并网点的实际电流最大幅值进行结合，能够在构网型换流器发生故障的瞬间抑制态电流，避免触发保护装置误动作，并能够确保故障消失后构网型换流器能够回复稳定运行。本申请根据并网点的实际电压瞬时值计算第一虚拟阻抗。根据并网点的实际电流最大幅值计算第二虚拟阻抗。根据第一虚拟阻抗和第二虚拟阻抗对构网型换流器的暂态电流进行抑制。技术研发人员：杨杰,阳岳希,王思超,贺之渊,周啸,赵子维,韩丛达,张汉斌受保护的技术使用者：国网智能电网研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29