柔性直流换流阀交流侧充电方法、装置及系统与流程

本申请涉及电力系统柔性直流输电，具体地涉及柔性直流换流阀交流侧充电装置、方法及系统。

背景技术：

1、柔性直流输电具有无需无功补偿、没有换相失败问题、可向孤岛供电、适合构成多端系统等优势近年来发展迅速，但受到使用igbt等可关断器件等影响，生产成本高于常规可控硅换流阀输电系统。

2、现有技术对柔性直流换流阀交流侧充电均采用了充电电阻和旁路开关，提高了柔性直流的造价和占地面积，并且存在充电电阻支路利用率低、系统的可靠性降低的问题。

技术实现思路

1、为克服现有技术中以上至少一个方面的不足，本申请的目的在于提供柔性直流换流阀交流侧充电方法、装置及系统，取消了充电电阻、充电电阻旁路开关及充电电阻支路电流互感器，从而减少了设备，提高了系统的可靠性，同时也降低了柔性直流的造价和占地面积。

2、本申请为解决其技术问题采用以下技术方案：

3、第一方面，本申请提供了柔性直流换流阀交流侧充电方法，包括：

4、在柔性直流换流阀交流侧设置三相断路器；

5、检测所述柔性直流换流阀交流侧的线电压及相位，根据所述线电压及相位生成选相合闸指令，以控制所述三相断路器分相合闸。

6、进一步地，根据所述线电压及相位生成选相合闸指令，包括：

7、选择先合闸的两相，生成所述先合闸的两相的选相合闸指令；最后生成剩余的第三相的选相合闸指令，以使得所述剩余的第三相延时合闸。

8、再进一步地，所述剩余的第三相合闸的延时范围在20ms-20s内。

9、进一步地，待前两相充电完成后，生成剩余的第三相的选相合闸指令。

10、进一步地，根据所述线电压及相位生成选相合闸指令，具体包括：

11、选择任一相作为首先合闸相生成所述首先合闸相的选相合闸指令；

12、将所述首先合闸相与所述首先合闸相的关联相之间的线电压与线电压峰值进行比对获得比对结果，根据比对结果，生成所述关联相的选相合闸指令，以使得关联相合闸完成时，所述首先合闸相与所述首先合闸相的关联相之间的线电压达到线电压峰值；最后生成剩余的第三相的选相合闸指令，以使得所述剩余的第三相延时合闸。

13、进一步地，根据所述线电压及相位生成选相合闸指令，具体包括：

14、将柔性直流换流阀交流侧线电压与线电压峰值进行比对获得比对结果，根据比对结果，选择先合闸的两相，生成所述先合闸的两相的选相合闸指令，以使得合闸完成时，所述先合闸的两相线电压达到线电压峰值；最后生成剩余的第三相的选相合闸指令，以使得所述剩余的第三相延时合闸。

15、第二方面，本申请提供了柔性直流换流阀交流侧充电装置，包括：

16、三相断路器，所述三相断路器设置于柔性直流换流阀交流侧；

17、控制单元，所述控制单元与所述三相断路器连接，所述控制单元用于检测所述柔性直流换流阀交流侧的线电压及相位，及根据所述线电压及相位生成选相合闸指令，以控制所述三相断路器分相合闸。

18、进一步地，所述控制单元根据所述线电压及相位生成选相合闸指令，包括：

19、选择先合闸的两相，生成所述先合闸的两相的选相合闸指令；最后生成剩余的第三相的选相合闸指令，以使得所述剩余的第三相延时合闸。

20、进一步地，所述控制单元包括相位检测模块和充电合闸装置；

21、所述相位检测模块用于检测所述柔性直流换流阀交流侧的线电压及相位；

22、所述充电合闸装置用于根据所述线电压及相位生成选相合闸指令，以控制所述三相断路器分相合闸。

23、第三方面，本申请提供了柔性直流换流阀交流侧充电系统，包括：如第二方面任意一种可能的实施方式所述的柔性直流换流阀交流侧充电装置，以及柔性直流换流阀；

24、所述柔性直流换流阀交流侧充电装置设置于所述柔性直流换流阀的交流测。

25、进一步地，所述系统还包括进线断路器，所述进线断路器连接于交流电源和所述柔性直流换流阀交流侧充电装置之间。

26、再进一步地，所述系统还包括联接变压器，所述联接变压器连接于所述进线断路器和所述柔性直流换流阀交流侧充电装置之间。

27、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

28、与现有技术相比，本申请取消了充电电阻、充电电阻旁路开关及充电电阻支路电流互感器，从而减少了设备，提高了系统的可靠性，同时也降低了柔性直流的造价和占地面积；

29、本申请首先选取两相合闸，第三相延时合闸，避免了同时合闸可能叠加在两相上的充电电流过大，从而可能超过因换流阀子模块中开关器件反并联二极管承受能力的问题，进一步提高了系统的可靠性。

30、本申请采用的选相合闸方法，能够降低因换流阀子模块电容直接充电带来的桥臂电流，能够保证系统的安全可靠性。

技术特征：

1.柔性直流换流阀交流侧充电方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀交流侧充电方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的柔性直流换流阀交流侧充电方法，其特征在于，所述剩余的第三相合闸的延时范围在20ms-20s内。

4.根据权利要求2所述的柔性直流换流阀交流侧充电方法，其特征在于，待前两相充电完成后，生成剩余的第三相的选相合闸指令。

5.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀交流侧充电方法，其特征在于，根据所述线电压及相位生成选相合闸指令，具体包括：

6.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀交流侧充电方法，其特征在于，根据所述线电压及相位生成选相合闸指令，具体包括：

7.柔性直流换流阀交流侧充电装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的柔性直流换流阀交流侧充电装置，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的柔性直流换流阀交流侧充电装置，其特征在于，所述控制单元包括相位检测模块和充电合闸装置；

10.柔性直流换流阀交流侧充电系统，其特征在于，包括：如权利要求7～9任一项所述的柔性直流换流阀交流侧充电装置，以及柔性直流换流阀；

11.根据权利要求10所述的柔性直流换流阀交流侧充电系统，其特征在于，所述系统还包括进线断路器，所述进线断路器连接于交流电源和所述柔性直流换流阀交流侧充电装置之间。

12.根据权利要求11所述的柔性直流换流阀交流侧充电系统，其特征在于，所述系统还包括联接变压器，所述联接变压器连接于所述进线断路器和所述柔性直流换流阀交流侧充电装置之间。

技术总结本申请公开了柔性直流换流阀交流侧充电方法、装置及系统，方法包括在柔性直流换流阀交流侧设置三相断路器；检测柔性直流换流阀交流侧的线电压及相位；根据线电压及相位生成选相合闸指令，以控制三相断路器分相合闸。与现有技术相比，本申请取消了充电电阻、充电电阻旁路开关及充电电阻支路电流互感器，从而减少了设备，提高了系统的可靠性，同时也降低了柔性直流的造价和占地面积。技术研发人员：李建春,张进,卢宇,刘杰,熊凌飞,李钢,邹凯凯,董云龙,邹强,王仙荣,杨志强受保护的技术使用者：南京南瑞继保电气有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1