(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211224978.7 (22)申请日 2022.10.09 (71)申请人 国网经济技 术研究院有限公司 地址 102209 北京市昌平区北七家未来科 技城北区国家电网公司办公区 申请人 国家电网有限公司 　 国网陕西省电力有限公司 (72)发明人 黄勇　赵峥　李明　李探　郭铭群　 张燕秉　吴方劼　张进　田园园　 郑宽　马玉龙　熊凌飞　卢亚军　 徐莹　蒲莹　程炜　滕尚甫　 苏国赟　邹铁锐　樊林禛　 (74)专利代理 机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 专利代理师 刘美丽(51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/36(2006.01) H02J 3/24(2006.01) H02H 7/122(2006.01) H02M 1/32(2007.01) (54)发明名称 混合直流系统柔直换流阀过压的极控-阀控 协调控制方法 (57)摘要 本发明涉及一种混合直流系统柔直换流阀 过压的极控 ‑阀控协调控制方法， 包括： 在阀控层 设计开关频率动态调整均压策略， 根据桥臂平均 模块电容电压动态调整开关频率； 设计阀控不平 衡保护直接触发消能装置投入策略， 当混合级 联 直流中的任一VSC换流阀的阀控不平衡保护动 作， 则直接触发投入可控自恢复消能装置； 在极 控层设计换流阀过压限流控制策略， 当该任一 VSC换流阀的任一桥臂模块电容电压高于设定值 时， 则增大各换流器向交流系统馈入的功率。 本 发明能够降低交流系统故障和换流变压器阀侧 故障下的柔性直流换流阀的过电压水平， 避免故 障穿越失败或设备损坏， 可以广泛应用于混合直 流系统柔直换流阀过压的极控 ‑阀控协调控制 中。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115425690 A 2022.12.02 CN 115425690 A 1.一种混合 直流系统柔 直换流阀过压的极控 ‑阀控协调控制方法， 其特 征在于， 包括： 在阀控层 设计开关频率动态调整均压策略， 根据桥臂平均模块电容电压动态调 整开关 频率； 设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略， 当混合级联直流中的任一VSC换流 阀的阀控不平衡保护动作， 则直接触发投入可控自恢复消能装置； 在极控层设计换流阀过压限流控制策略， 当该任一VSC换流阀的任一桥臂模块电容电 压高于设定值时， 则增大 各换流器向交流系统馈入的功率。 2.根据权利要求1所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控 ‑阀控协调控制方法， 其 特征在于， 根据桥臂 平均模块电容电压动态调整开关频率， 包括： 当桥臂平均模块电容电压低于设定值ucset1时， 采用较低开关频率f1； 当桥臂平均模块 电容电压高于设定值ucset1时， 采用较高开关频率f2， 维持高频率运行一定时间或待模块电 压恢复至设定正常值， 则重新将开关频率调整回较低开关频率f1， 其中， f1为150Hz以下， f2 大于150Hz。 3.根据权利要求2所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控 ‑阀控协调控制方法， 其 特征在于， 开关频率采用均压算法进行调整。 4.根据权利要求3所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控 ‑阀控协调控制方法， 其 特征在于， 根据桥臂 平均模块电容电压动态调整开关频率， 具体过程 为： a、 采集本桥臂各模块电容电压， 计算模块电容电压平均值ucave； b、 判断ucave是否大于设定值ucset1， 如果是则进入步骤c， 如果否则进入步骤d； c、 通过均压算 法使桥臂开关频率为较高开 关频率f2， 判定升频时间超过预设时间tset或 桥臂平均模块电容电压降至安全值， 则重新将开关频率调整回较低开关频率f1； d、 通过均压算法使桥臂开关频率 为较低开关频率f1。 5.根据权利要求1所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控 ‑阀控协调控制方法， 其 特征在于， 设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略， 包括： 采集换流器桥臂电流， 基于换流器桥臂电流计算 不平衡电流 iunbalance： 判断iunbalance是否大于设定值isetting； 如果是， 则发出可控自恢复效能装置触发信号， 同 时执行停极操作， 否则继续 运行。 6.根据权利要求5所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控 ‑阀控协调控制方法， 其 特征在于， 基于换流器桥臂电流计算 不平衡电流 iunbalance通过以下公式实现： iunbalance＝|ipa+ipb+ipc‑ina‑inb‑inc|； 式中， ipa、 ipb、 ipc分别为a、 b、 c三相的上桥臂实时电流， ina、 inb、 inc分别为a、 b、 c三相的 下桥臂实时电流。 7.根据权利要求1所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控 ‑阀控协调控制方法， 其 特征在于， 在极控层设计换流阀过压限流控制策略， 包括： 各柔直换流器的阀控判定是否有桥臂的模块电容电压达到定值ucset2， 并将是否有桥臂 过压的信号上报极控， 由极控对各换流器返回的桥臂过压信号取或作为过压限流的使能信 号， 当使能信号为1时， 将有功功率电流参考值idref置为最大电流Imax， 方向为向交流系统输 出有功功率， 当桥臂模块电压恢复后， 将有功 功率电流 参考值恢复至原来外环的输出。 8.一种混合 直流系统柔 直换流阀过压的极控 ‑阀控协调控制系统， 其特 征在于， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115425690 A 2均压调整单元， 被配置为在阀控层设计开关频率动态调整均压策略， 根据桥臂平均模 块电容电压动态调整开关频率； 消能装置投入单元， 被配置为设计阀控不平衡保护直接触发消能装置投入策略， 当混 合级联直流中的任一VSC换流阀的阀控不平衡保护动作， 则直接触发投入可控自恢复消能 装置； 过压限流控制单元， 被配置为在极控层 设计换流阀过压限流控制策略， 当该任一VSC换 流阀的任一 桥臂模块电容电压高于设定值时， 则增大 各换流器向交流系统馈入的功率。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括计算机程序指令， 其中， 所述程序指令被处理器执 行时用于实现权利要求 1～7任一项 所述的混合直流系统柔直换流阀过压的极控 ‑阀控协调 控制方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质上存储有计算机 程序指令， 其中， 所述程序指令被处理器执行时用于实现如权利要求1～7任一项所述的混 合直流系统柔 直换流阀过压的极控 ‑阀控协调控制方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115425690 A 3