本技术介绍了一种适用于近距离两端低压直流输电系统的低电压故障穿越协调控制方法。该方法通过送电端的两级式电路实现从交流网侧到直流输电线路侧的有功功率输送,并采用带有第四桥臂的T型三电平并联结构来增强系统稳定性。
背景技术
近年来,随着配网用户用电类型的增加,不同配电台区的用电需求呈现多样化趋势。相邻配电台区之间一般距离较近,普遍存在有的配电台区负荷电量需求大,有的配电台区负荷需求量较小。目前,对于配电台区负荷电量需求大的情况,只能通过采取变压器增容或引入新能源发电等措施,以满足对电量和电力可靠性的不断增长的需求,这些解决方案往往伴随着昂贵的建设成本,同时,现有的配电网络难以有效优化调度各个台区的负荷需求以及提高配电变压器利用率,市场需求潜力大。随着电力电子技术的快速发展,低压直流输电是解决上述问题的最佳途径之一,即在每个相邻配电台区的变压器附近安装一台低压直流输电系统,借助低压直流母线,可以把轻载工作的台区变压器多余能量传输给临近负荷电量需求过载的配电台区,从而优化配电台区间负荷需求,提高台区变压器利用率。但是,当某个配电台区发生单相接地、两相短路、三相接地故障等瞬时故障时,互联的两端低压直流输电系统需要协调控制,才能有效穿越低电压故障。
目前,用于上述用途的低压直流输电系统并不常见,为了适应低压配电系统经常出现负荷不平衡情况,低压直流输电系统需要采用四桥臂的变换器结构,同时采用高频变压器进行电气隔离,因此低压直流输电系统采用两级式电路拓扑,包括AC-DC并网变换器和带高频隔离变压器的DC-DC变换器。两端低压直流输电系统通过直流母线互联,当一端的电网发生单相接地、两相短路、三相接地故障等瞬时故障时,故障端低压直流输电系统主要负责无功功率的支撑控制,正常端低压直流输电系统主要负责有功功率的限制控制,两者协调控制可以保证系统安全稳定运行。
当前单一新能源发电并网变换器应对低电压穿越的控制方法是在电网电压跌落期间,根据三相基波正序电压跌落深度,三相变换器对称输出有功电流和无功电流,并不区分是哪种故障,也无法实现三相电网电压不同幅值的分别补偿,造成某相过补、某相欠补。
实现思路