本技術(shù)涉及電力電子控制，具體涉及一種靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、新能源場站通常配備靜止無功發(fā)生器(static?var?generator,?svg)為系統(tǒng)提供無功和電壓支撐，此類設(shè)備絕大多數(shù)在跟網(wǎng)(grid-following,?gfl)模式下運(yùn)行，可等效為基于鎖相環(huán)的受控電流源，其在弱電網(wǎng)條件下容易與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振等問題，嚴(yán)重時會導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)。在此背景下，目前主要衍生出兩種技術(shù)路線：一種是在傳統(tǒng)svg的控制策略中加入構(gòu)網(wǎng)(grid-forming,?gfm)控制算法，使svg模擬同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性，以自同步電壓源的方式運(yùn)行，提高對弱電網(wǎng)的適應(yīng)能力；另一種是閥側(cè)采用mmc(modularmultilevel?converter,?mmc)整流拓?fù)洌绷鱾?cè)正負(fù)極之間接入儲能裝置，這就是靜止型同步調(diào)相機(jī)(static?self-synchronous?compensator,?ssc)的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其中，單個儲能模塊為半橋結(jié)構(gòu)或全橋結(jié)構(gòu)，直流側(cè)可以是超級電容簇，也可以是鋰電池簇，還可以是兩者的混合形式。因此，ssc既具備常規(guī)svg的電壓和無功支撐能力，也可借助直流側(cè)儲能裝置對電網(wǎng)提供頻率和慣量支撐。

2、在運(yùn)行方式方面，ssc既可以帶上直流側(cè)儲能裝置以跟網(wǎng)或構(gòu)網(wǎng)模式運(yùn)行，也可以將直流側(cè)斷開，作為兩套svg設(shè)備以跟網(wǎng)或構(gòu)網(wǎng)模式來運(yùn)行。因此，如何實現(xiàn)直流側(cè)儲能單元的在線投退，是ssc實現(xiàn)規(guī)模化工程應(yīng)用需要解決的關(guān)鍵問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制系統(tǒng)及方法，以解決直流側(cè)儲能單元如何在線投退以實現(xiàn)ssc規(guī)?；こ虘?yīng)用的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供了一種靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制方法，包括：確認(rèn)靜止型同步調(diào)相機(jī)交流側(cè)已解鎖運(yùn)行，且直流側(cè)滿足就緒條件，設(shè)定第一直流側(cè)電壓設(shè)定值；比較直流側(cè)電壓采樣值與所述第一直流側(cè)電壓設(shè)定值，當(dāng)所述直流側(cè)電壓采樣值與所述第一直流側(cè)電壓設(shè)定值相等，直流側(cè)斷路器合閘；設(shè)定第二直流側(cè)電壓設(shè)定值，所述第二直流側(cè)電壓設(shè)定值大于所述第一直流側(cè)電壓設(shè)定值；當(dāng)所述第二直流側(cè)電壓設(shè)定值等于各儲能模塊殘壓總和時，直流側(cè)解鎖，直流側(cè)電壓繼續(xù)充電至額定工作值后，完成靜止型同步調(diào)相機(jī)直流側(cè)在線投入。

3、進(jìn)一步地，靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制方法還包括：確認(rèn)靜止型同步調(diào)相機(jī)交流側(cè)已解鎖運(yùn)行，直流側(cè)處于投入解鎖運(yùn)行狀態(tài)；儲能模塊接收驅(qū)動閉鎖指令，執(zhí)行驅(qū)動脈沖封鎖；確認(rèn)直流側(cè)已閉鎖后，比較直流側(cè)電壓采樣值與所述第三直流側(cè)電壓設(shè)定值，當(dāng)所述直流側(cè)電壓采樣值低于所述第三直流側(cè)電壓設(shè)定值時，判定直流側(cè)電壓已調(diào)整完成；比較直流側(cè)電流采樣值與所述直流側(cè)電流設(shè)定值，當(dāng)直流側(cè)電流采樣值低于直流側(cè)電流設(shè)定值時，判定直流電流已降至零。當(dāng)所述直流側(cè)電壓已調(diào)整完成和所述直流側(cè)電流已降為零兩個條件均滿足后，直流側(cè)斷路器執(zhí)行分閘，完成靜止型同步調(diào)相機(jī)直流側(cè)在線退出。

4、進(jìn)一步地，在靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制方法中，所述直流側(cè)滿足就緒條件包括：直流側(cè)接地刀閘均處于分位、隔離刀閘均處于合位、交流側(cè)主斷路器均處于分位，且各儲能模塊均處于已閉鎖狀態(tài)。

5、進(jìn)一步地，在靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制方法中，通過滯環(huán)比較器比較直流側(cè)電壓采樣值與所述第一直流側(cè)電壓設(shè)定值，當(dāng)所述直流側(cè)電壓采樣值低于第一直流側(cè)電壓設(shè)定值時，輸出高電平1，判定直流側(cè)電壓已降至所述第一直流側(cè)電壓設(shè)定值。

6、進(jìn)一步地，在靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制方法中，通過滯環(huán)比較器比較直流側(cè)電壓采樣值與所述第三直流側(cè)電壓設(shè)定值，當(dāng)所述直流側(cè)電壓采樣值低于所述第三直流側(cè)電壓設(shè)定值時，輸出高電平1，判定直流側(cè)電壓已調(diào)整完成。

7、進(jìn)一步地，在靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制方法中，通過滯環(huán)比較器比較直流側(cè)電流采樣值與直流側(cè)電流設(shè)定值，當(dāng)所述直流側(cè)電流采樣值低于直流側(cè)電流設(shè)定值時，輸出高電平1，判定直流電流已降至零。

8、本發(fā)明還提供一種靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制系統(tǒng)，包括：靜止型同步調(diào)相機(jī)主控制器，所述靜止型同步調(diào)相機(jī)主控制器確認(rèn)靜止型同步調(diào)相機(jī)交流側(cè)已解鎖運(yùn)行，且直流側(cè)滿足就緒條件，所述靜止型同步調(diào)相機(jī)主控制器設(shè)定第一直流側(cè)電壓設(shè)定值；比較直流側(cè)電壓采樣值與所述第一直流側(cè)電壓設(shè)定值，當(dāng)所述直流側(cè)電壓采樣值與所述第一直流側(cè)電壓設(shè)定值相等，所述靜止型同步調(diào)相機(jī)主控制器下發(fā)直流側(cè)斷路器合閘指令，使直流側(cè)斷路器合閘；設(shè)定第二直流側(cè)電壓設(shè)定值，所述第二直流側(cè)電壓設(shè)定值大于所述第一直流側(cè)電壓設(shè)定值；直流側(cè)控制器，當(dāng)所述第二直流側(cè)電壓設(shè)定值等于各儲能模塊殘壓總和時，所述靜止型同步調(diào)相機(jī)主控制器向所述直流側(cè)控制器下發(fā)驅(qū)動解鎖指令；儲能模塊控制器，所述直流側(cè)控制器轉(zhuǎn)發(fā)所述驅(qū)動解鎖指令至各儲能模塊控制器執(zhí)行脈沖解鎖，靜止型同步調(diào)相機(jī)直流側(cè)在線投入。

9、進(jìn)一步地，靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制系統(tǒng)還包括所述靜止型同步調(diào)相機(jī)主控制器確認(rèn)靜止型同步調(diào)相機(jī)交流側(cè)已解鎖運(yùn)行，直流側(cè)處于投入解鎖運(yùn)行狀態(tài)；所述靜止型同步調(diào)相機(jī)主控制器向所述直流側(cè)控制器下發(fā)儲能模塊驅(qū)動閉鎖指令，所述直流側(cè)控制器轉(zhuǎn)發(fā)給各所述儲能模塊控制器，執(zhí)行驅(qū)動脈沖封鎖；所述靜止型同步調(diào)相機(jī)主控制器確認(rèn)直流側(cè)已閉鎖后，設(shè)定第三直流側(cè)電壓設(shè)定值；比較直流側(cè)電壓采樣值與所述第三直流側(cè)電壓設(shè)定值，當(dāng)所述直流側(cè)電壓采樣值低于所述第三直流側(cè)電壓設(shè)定值時，判定直流側(cè)電壓已調(diào)整完成；比較直流側(cè)電流采樣值與直流側(cè)電流設(shè)定值，當(dāng)直流側(cè)電流采樣值低于所述直流側(cè)電流設(shè)定值，判定直流電流已降至零。當(dāng)直流側(cè)電壓已調(diào)整完成和直流側(cè)電流已降為零兩個條件均滿足后，所述靜止型同步調(diào)相機(jī)主控制器下發(fā)直流側(cè)斷路器合閘指令，使直流側(cè)斷路器分閘，完成靜止型同步調(diào)相機(jī)直流側(cè)在線退出。

10、進(jìn)一步地，在靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制系統(tǒng)中，所述直流側(cè)滿足就緒條件包括：直流側(cè)接地刀閘均處于分位、隔離刀閘均處于合位、主斷路器均處于分位，且各儲能模塊均處于已閉鎖狀態(tài)。

11、進(jìn)一步地，在靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制系統(tǒng)中，通過滯環(huán)比較器比較直流側(cè)電壓采樣值與所述第一直流側(cè)電壓設(shè)定值，當(dāng)所述直流側(cè)電壓采樣值低于第一直流側(cè)電壓設(shè)定值時，輸出高電平1，判定直流側(cè)電壓已降至所述第一直流側(cè)電壓設(shè)定值。

12、進(jìn)一步地，在靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制系統(tǒng)中，通過滯環(huán)比較器比較直流側(cè)電壓采樣值與所述第三直流側(cè)電壓設(shè)定值，當(dāng)所述直流側(cè)電壓采樣值低于所述第三直流側(cè)電壓設(shè)定值時，輸出高電平1，判定直流側(cè)電壓已調(diào)整完成。

13、進(jìn)一步地，在靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制系統(tǒng)中，通過滯環(huán)比較器比較直流側(cè)電流采樣值與所述直流側(cè)電流設(shè)定值，當(dāng)所述直流側(cè)電壓采樣值低于所述直流側(cè)電流設(shè)定值時，輸出高電平1，判定直流電流已降至零。

14、本發(fā)明提供的靜止型同步調(diào)相機(jī)的直流側(cè)控制方法，能夠根據(jù)電網(wǎng)對靜止型同步調(diào)相機(jī)設(shè)備的需求，結(jié)合靜止型同步調(diào)相機(jī)自身的運(yùn)行狀態(tài)，自動切換靜止型同步調(diào)相機(jī)設(shè)備的運(yùn)行方式；配合系統(tǒng)整體控制策略的調(diào)整，可使靜止型同步調(diào)相機(jī)靈活適應(yīng)不同的電網(wǎng)工況，以最高效的方式最大化發(fā)揮其對電網(wǎng)的支撐和調(diào)節(jié)能力。