基于直流调制度的特高压柔直阀组在线投入策略
2021-04-08鲁江董云龙张庆武甘宗跃卢宇田杰
鲁江,董云龙,张庆武,甘宗跃,卢宇,田杰
(1.南京南瑞继保电气有限公司,江苏 南京 211102;2.中国南方电网有限责任公司超高压输电公司,广东 广州 510663)
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特高压直流输电(high voltage direct current,UHVDC)具有传输容量大、距离远、损耗低等优点,是实现能源优化配置的有效途径。国内已投运的UHVDC工程普遍采用基于电网换相换流器(line commutate converter,LCC)串联的方式[1—3]。随着柔性直流输电技术的发展,模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的电压及容量已逐步接近LCC的水平。送受端分别采用LCC换流阀组串联、MMC换流阀组串联构成的特高压混合直流输电系统已进入工程实施阶段[4]。
目前,基于LCC的阀组在线投入技术已成熟并工程应用[5—10]。采用阀组串联技术的基本要求是能够实现“阀组在线投入”。由于换流器工作原理的差别,基于LCC的阀组在线投入策略并不能直接用于MMC,需要结合MMC的工作特性来制定相应的策略。
为简化阀组区域的开关刀闸配置及在线投入的顺控操作流程,在MMC换流器解锁前的充电阶段推荐采用阀组直流侧经旁路开关(bypass switch,BPS)短接后充电的方式[11—12]。针对常规基于半桥子模块(half bridge sub-module,HBSM)的半桥MMC,如在直流侧短接状态下充电,将出现短路过流而导致充电失败,因此须采用具有直流短路阻断能力的MMC拓扑,如基于全桥子模块(full bridge sub-module,FBSM)的全桥MMC或基于全桥、半桥子模块混合的混合型MMC。
混合型MMC综合了半桥与全桥MMC的优点。目前,针对混合型MMC的研究主要集中在运行控制特性、交直流故障穿越等方面[13—18],而对阀组在线投入的研究成果偏少。文献[11—12]分别研究了混合型MMC在线投入前的充电策略,可实现直流侧短接充电。……
