本發(fā)明涉及直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法。

背景技術(shù)：

由可關(guān)斷電力電子器件——絕緣柵雙極型晶體管(insulated-gate bipolar transistor，IGBT)組成的電壓源換流器(voltage source converter，VSC)構(gòu)成的柔性直流輸電系統(tǒng)作為新一代的直流輸電技術(shù)，具有有功功率可以從負(fù)至正平滑變化的優(yōu)點(diǎn)，并且在潮流反轉(zhuǎn)時(shí)其不需改變直流正負(fù)極線電壓的方向，只需改變電流方向，避免了大量的開關(guān)操作。

然而，電壓源換流器高壓直流輸電(voltage source converter based high voltage direct current，縮寫為VSC-HVDC)也存在不容忽視的缺陷，在實(shí)際工程運(yùn)行時(shí)，當(dāng)串聯(lián)的換流器主回路發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)換流站將被被迫處于停運(yùn)狀態(tài)，導(dǎo)致系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法，用于當(dāng)串聯(lián)的換流器主回路發(fā)生故障時(shí)，可只停運(yùn)發(fā)生故障的單閥組，將發(fā)生故障的單閥組退出，避免出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓的情況。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法，柔性直流系統(tǒng)包括至少兩個(gè)換流站，相鄰兩個(gè)換流站通過(guò)直流輸電線路相連，每個(gè)換流站包括串聯(lián)的閥組；柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法包括：

步驟S1：將第i端待退出單閥組分別與斷路器和旁路隔離開關(guān)并聯(lián)；

步驟S2：將第i端待退出單閥組的電壓降為零；

步驟S3：閉合與第i端待退出單閥組并聯(lián)的斷路器；閉鎖第i端待退出單閥組；

步驟S4：閉合與第i端待退出單閥組并聯(lián)的旁路隔離開關(guān)，斷開與第i端待退出單閥組并聯(lián)的斷路器，使流經(jīng)斷路器的電流轉(zhuǎn)移至與第i端待退出單閥組并聯(lián)的旁路隔離開關(guān)，完成第i端待退出單閥組的退出，得到第i端已退出單閥組；

步驟S5：重復(fù)步驟S1-S4，完成第i+1端待退出單閥組的退出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法中，在串聯(lián)的換流器主回路發(fā)生故障時(shí)，僅需將發(fā)生故障的單閥組退出，具體的，將待退出單閥組分別與斷路器和旁路隔離開關(guān)并聯(lián)，這樣在第i端待退出單閥組發(fā)生故障需將該單閥組退出時(shí)，通過(guò)首先閉合與第i端待退出單閥組并聯(lián)的斷路器，然后閉鎖第i端待退出單閥組，使電流經(jīng)斷路器流過(guò)而不致整個(gè)系統(tǒng)停運(yùn)；在第i端待退出單閥組閉鎖后，閉合與該單閥組并聯(lián)的旁路隔離開關(guān)，斷開與該單閥組并聯(lián)的斷路器，使流經(jīng)斷路器的電流轉(zhuǎn)移至旁路隔離開關(guān)，避免直接對(duì)斷路器的操作所帶來(lái)的危害，至此完成該單閥組的退出；然后按照上述步驟即可完成其余待退出單閥組的退出，從而在串聯(lián)的換流器主回路發(fā)生故障時(shí)，可快速的將有故障的單閥組退出，而不致影響其余閥組的運(yùn)行，從而提高了柔性直流輸電系統(tǒng)的可靠性，使柔性直流輸電系統(tǒng)能夠持續(xù)運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法的流程圖；

圖2為與本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法的步驟S1對(duì)應(yīng)的第i端待退出單閥組的接線圖；

圖3為與本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法的步驟S3對(duì)應(yīng)的第i端待退出單閥組的接線圖；

圖4為與本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法的步驟S4對(duì)應(yīng)的第i端待退出單閥組的接線圖。

附圖標(biāo)記：

B₁-斷路器， S₁-旁路隔離開關(guān)；

I_B-斷路器支路電流， I_FM-換流器出口電流；

I_S-旁路隔離開關(guān)支路電流。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法，下面結(jié)合說(shuō)明書附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法中，柔性直流系統(tǒng)包括至少兩個(gè)換流站，相鄰兩個(gè)換流站通過(guò)直流輸電線路相連，每個(gè)換流站包括串聯(lián)的閥組，如圖1所示，柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法包括：

步驟S1：將第i端待退出單閥組分別與斷路器和旁路隔離開關(guān)并聯(lián)；

步驟S2：將第i端待退出單閥組的電壓將為零；

步驟S3：閉合與第i端待退出單閥組并聯(lián)的斷路器，閉鎖第i端待退出單閥組；

步驟S4：閉合與第i端待退出單閥組并聯(lián)的旁路隔離開關(guān)，斷開與第i端待退出單閥組并聯(lián)的斷路器，使流經(jīng)斷路器的電流轉(zhuǎn)移至與第i端待退出單閥組并聯(lián)的旁路隔離開關(guān)，完成第i端待退出單閥組的退出，得到第i端已退出單閥組。

步驟S5：重復(fù)步驟S1-S4，完成第i+1端待退出單閥組的退出。

通過(guò)上述柔性直流系統(tǒng)中單閥組退出方法可知，本實(shí)施例提供的柔性直流系統(tǒng)中單閥組在線退出方法，在串聯(lián)的換流器主回路發(fā)生故障時(shí)，僅需將發(fā)生故障的單閥組退出，具體的，將待退出單閥組分別與斷路器和旁路隔離開關(guān)并聯(lián)，這樣在該單閥組發(fā)生故障需將該單閥組退出時(shí)，通過(guò)首先閉合與第i端待退出單閥組并聯(lián)的斷路器，然后閉鎖第i端待退出單閥組，使電流經(jīng)斷路器流過(guò)而不致整個(gè)電路停運(yùn)，在第i端待退出單閥組閉鎖后，閉合與該單閥組并聯(lián)的旁路隔離開關(guān)，斷開與該單閥組并聯(lián)的斷路器，使流經(jīng)斷路器的電流轉(zhuǎn)移至旁路隔離開關(guān)，避免直接對(duì)斷路器的操作所帶來(lái)的危害，至此完成該單閥組的退出；然后按照上述步驟即可完成其余待退出單閥組的退出，從而在串聯(lián)的換流器主回路發(fā)生故障時(shí)，可快速的將有故障的單閥組退出，而不致影響其余閥組的運(yùn)行，從而提高了柔性直流輸電系統(tǒng)的可靠性，使柔性直流輸電系統(tǒng)能夠持續(xù)運(yùn)行。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中的柔性直流系統(tǒng)可以采用雙端系統(tǒng)，也可以是多端系統(tǒng)，每端可以雙極運(yùn)行，也可以單極運(yùn)行，其中，每極均有多閥組構(gòu)成。并且，本實(shí)施例中柔性直流系統(tǒng)中換流器為模塊化多電平換流器(modular multilevel converter，MMC)，且MMC中子模塊為全橋子模塊，其中，MMC結(jié)構(gòu)因其具有模塊化機(jī)構(gòu)、開關(guān)頻率低、擴(kuò)展性強(qiáng)和無(wú)需濾波裝置等特點(diǎn)，在高電壓大容量VSC-HVDC工程中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。

具體的，如圖2所示，上述步驟S1中將第i端待退出單閥組分別與斷路器和旁路隔離開關(guān)并聯(lián)時(shí)，所述斷路器和旁路隔離開關(guān)均為斷開狀態(tài)，此時(shí)電流經(jīng)第i端待退出單閥組流過(guò)；之后，將第i端待退出單閥組的電壓將為零，然后進(jìn)入步驟S3，如圖3所示，閉合與第i端待退出單閥組并聯(lián)的斷路器B₁，閉鎖第i端待退出單閥組，使原來(lái)流經(jīng)第i端待退出單閥組的電流轉(zhuǎn)移至斷路器B₁，然后進(jìn)入步驟S4，如圖4所示，閉合與第i端待退出單閥組并聯(lián)的旁路隔離開關(guān)S₁，斷開與第i端待退出單閥組并聯(lián)的斷路器B₁，使流經(jīng)斷路器B₁的電流轉(zhuǎn)移至與第i端待退出單閥組并聯(lián)的旁路隔離開關(guān)S₁，完成第i端待退出單閥組的退出，得到第i端已退出單閥組；本實(shí)施例通過(guò)旁路隔離開關(guān)和斷路器的投切配合實(shí)現(xiàn)了單閥組的退出，這是因?yàn)榕月犯綦x開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，不具備斷流能力，所以在退出相應(yīng)的單閥組時(shí)，本實(shí)施例通過(guò)先閉合與該單閥組并聯(lián)的斷路器，使電流從待退出單閥組轉(zhuǎn)移至斷路器，然后再閉合旁路隔離開關(guān)，斷開斷路器，使電流從旁路隔離開關(guān)流過(guò)，這樣即可在不影響整個(gè)電路運(yùn)行的情況下，使發(fā)生故障的單閥組退出，提高了直流輸電系統(tǒng)的可靠性。

需要注意的是，上述步驟S2使第i端待退出單閥組的電壓降為零時(shí)，需保持其余單閥組的電壓不變，以避免影響整個(gè)電路的正常運(yùn)行。

在上述實(shí)施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。