一种用于海上交流故障的多级电压修正控制方法及装置

摘要

本发明提供了一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置，其中方法包括：设置直流系统允许连续发生暂时性闭锁的最大次数；当海上并网点的交流电压跌落至电压跌落阈值时进入低电压穿越过程；设置海上换流站的交流电压控制器的幅值参考值为第一幅值；判断直流系统是否触发暂时性闭锁指令，若是，则设置幅值参考值为第二幅值，重复执行此步骤直至幅值参考值为0p.u或第N幅值；若否，则维持幅值参考值为第一幅值直至故障消失；其中第二幅值小于第一幅值。本发明提供的多级电压修正控制方法及装置，利用直流系统允许多次暂时性闭锁的特性，通过对直流电压进行多次修正，进而降低海上换流站并网点故障对陆上接入交流电网带来的影响。

权利要求

1.一种用于海上交流故障的多级电压修正控制方法，其特征在于，包括：S1：设置直流系统允许连续发生暂时性闭锁的最大次数为N；

S2：检测海上并网点的交流电压，当所述交流电压跌落至电压跌落阈值时，海上换流站进入低电压穿越过程；

S3：当海上换流站进入低电压穿越过程后，设置海上换流站的交流电压控制器的幅值参考值为第一幅值；

S4：判断所述直流系统是否触发暂时性闭锁指令，若是，则设置所述交流电压控制器的幅值参考值为第二幅值，进入S5；若否，则维持所述幅值参考值为第一幅值直至故障消失，当故障消失后，按照一定的改变速率将幅值参考值从第一幅值升至1p.u.；其中，所述第二幅值小于所述第一幅值；

S5：重复执行S4，直至所述交流电压控制器的幅值参考值为0p.u或第N幅值；其中，第j幅值小于第j‑1幅值，3≤j≤N，所述幅值均为电压幅值。

2.根据权利要求1所述的用于海上交流故障的多级电压修正控制方法，其特征在于，还包括：当所述直流系统触发暂时性闭锁指令达到N次时，将所述直流系统永久性闭锁。

3.根据权利要求2所述的用于海上交流故障的多级电压修正控制方法，其特征在于，S3之前还包括：检测海上换流站是否进入低电压穿越过程。

4.根据权利要求3所述的用于海上交流故障的多级电压修正控制方法，其特征在于，检测海上换流站是否进入低电压穿越过程具体包括：检测海上并网点的交流电流，然后对所述交流电流进行矩阵变换得到dq坐标系下的电流值，当出现陆上换流站往海上换流站功率反送情况时，则检测出海上换流站进入低电压穿越过程。

5.根据权利要求1‑4任意一项所述的用于海上交流故障的多级电压修正控制方法，其特征在于，所述N小于等于4。

6.根据权利要求5所述的用于海上交流故障的多级电压修正控制方法，其特征在于，所述第一幅值小于0.9p.u。

7.一种用于海上交流故障的多级电压修正控制装置，其特征在于，包括：暂时性闭锁次数设置模块，用于设置直流系统允许连续发生暂时性闭锁的最大次数为N；

低电压穿越过程判断模块，用于检测海上并网点的交流电压，当所述交流电压跌落至电压跌落阈值时，海上换流站进入低电压穿越过程；

幅值参考值设置模块，用于当海上换流站进入低电压穿越过程后，设置海上换流站的交流电压控制器的幅值参考值为第一幅值；

暂时性闭锁判断模块，用于判断所述直流系统是否触发暂时性闭锁指令，若是，则设置所述交流电压控制器的幅值参考值为第二幅值，进入重复执行暂时性闭锁判断的过程；若否，则维持所述幅值参考值为第一幅值直至故障消失，当故障消失后，按照一定的改变速率将幅值参考值从第一幅值升至1p.u.；其中，所述第二幅值小于所述第一幅值；

暂时性闭锁判断重复执行模块，用于重复执行暂时性闭锁判断，直至所述交流电压控制器的幅值参考值为0p.u或第N幅值；其中，第j幅值小于第j‑1幅值，3≤j≤N，所述幅值均为电压幅值。

8.根据权利要求7所述的用于海上交流故障的多级电压修正控制装置，其特征在于，还包括：

永久性闭锁判断模块，用于当所述直流系统触发暂时性闭锁指令达到N次时，将所述直流系统永久性闭锁。

9.根据权利要求8所述的用于海上交流故障的多级电压修正控制装置，其特征在于，还包括：低电压穿越过程检测模块，用于检测海上换流站是否进入低电压穿越过程。

10.根据权利要求9所述的用于海上交流故障的多级电压修正控制装置，其特征在于，所述低电压穿越过程检测模块具体用于：检测海上并网点的交流电流，然后对所述交流电流进行矩阵变换得到dq坐标系下的电流值，当出现陆上换流站往海上换流站功率反送情况时，则检测出海上换流站进入低电压穿越过程。

说明书

一种用于海上交流故障的多级电压修正控制方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及直流输电技术领域，尤其是涉及一种用于海上交流故障的多级电压修正控制方法及装置。

背景技术

[0002] 现阶段海上风电的开发多以近海为主，海上风电的送出也多以交流输电技术为主。但是随着未来海上风电朝着风力资源更好的远海发展时，交流输电技术的弊端逐渐显
露。随着输电距离的增加，需要配置更多的无功补偿装置，交流输电技术在经济上的优势逐
渐减小。

[0003] 相较于交流输电技术，直流输电技术在大规模远海岸风电送出中具有较突出的优势。采用高压直流输电的方式具有不需要与陆上电网保持同步、无需配置无功补偿装置可
满足远距离输送、运行调控灵活等优点，是国际上大规模、远海岸海上风电送出的采用较多
的方式。

[0004] 相较于交流输电技术，海上风电采用直流输电技术存在两个并网点，一个是陆上换流站与接入电网的并网点，一个是海上换流站与海上电网的并网点。目前针对陆上并网
点故障的研究以及方法策略较多，但是针对海上并网点的故障研究及解决策略较少。

[0005] 当海上换流站并网点发生交流故障时，根据故障程度不同，直流系统的运行状态存在较大差异。当并网点发生轻微故障时，风电场仍能保证一定功率的输出；当并网点发生
中等程度故障时，存在从陆上往海上侧倒送功率的情况；当并网点发生严重故障时，存在因
桥臂过流引起直流多次暂时性闭锁导致直流闭锁的情况。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置，以解决海上并网点故障对陆上接入交流电网带来较大影响的技术问题。

[0007] 本发明的目的，可以通过如下技术方案实现：

[0008] 一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法，包括：

[0009] S1：设置直流系统允许连续发生暂时性闭锁的最大次数为N；

[0010] S2：检测海上并网点的交流电压，当所述交流电压跌落至电压跌落阈值时，海上换流站进入低电压穿越过程；

[0011] S3：当海上换流站进入低电压穿越过程后，设置海上换流站的交流电压控制器的幅值参考值为第一幅值；

[0012] S4：判断所述直流系统是否触发暂时性闭锁指令，若是，则设置所述交流电压控制器的幅值参考值为第二幅值，进入S5；若否，则维持所述幅值参考值为第一幅值直至故障消
失，当故障消失后，按照一定的改变速率将幅值参考值从第一幅值升至1p.u.；其中，所述第
二幅值小于所述第一幅值；

[0013] S5：重复执行S4，直至所述交流电压控制器的幅值参考值为0p.u或第N幅值；其中，第j幅值小于第j‑1幅值，3≤j≤N。

[0014] 可选地，还包括：当所述直流系统触发暂时性闭锁指令达到N次时，将所述直流系统永久性闭锁。

[0015] 可选地，S3之前还包括：检测海上换流站是否进入低电压穿越过程。

[0016] 可选地，检测海上换流站是否进入低电压穿越过程具体包括：检测海上并网点的交流电流，然后对所述交流电流进行矩阵变换得到dq坐标系下的电流值，当出现陆上换流
站往海上换流站功率发送情况时，则检测出海上换流站进入低电压穿越过程。

[0017] 可选地，所述N小于等于4。

[0018] 可选地，所述第一幅值小于0.9p.u。

[0019] 本发明还提供了一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制装置，包括：

[0020] 暂时性闭锁次数设置模块，用于设置直流系统允许连续发生暂时性闭锁的最大次数为N；

[0021] 低电压穿越过程判断模块，用于检测海上并网点的交流电压，当所述交流电压跌落至电压跌落阈值时，海上换流站进入低电压穿越过程；

[0022] 幅值参考值设置模块，用于当海上换流站进入低电压穿越过程后，设置海上换流站的交流电压控制器的幅值参考值为第一幅值；

[0023] 暂时性闭锁判断模块，用于判断所述直流系统是否触发暂时性闭锁指令，若是，则设置所述交流电压控制器的幅值参考值为第二幅值，进入S5；若否，则维持所述幅值参考值
为第一幅值直至故障消失，并将所述幅值参考值设为1p.u；其中，所述第二幅值小于所述第
一幅值；

[0024] 暂时性闭锁判断重复执行模块，用于重复执行暂时性闭锁判断，直至所述交流电压控制器的幅值参考值为1p.u或第N幅值；其中，第j幅值小于第j‑1幅值，3≤j≤N。

[0025] 可选地，还包括：

[0026] 永久性闭锁判断模块，用于当所述直流系统触发暂时性闭锁指令达到N次时，将所述直流系统永久性闭锁。

[0027] 可选地，还包括：低电压穿越过程检测模块，用于检测海上换流站是否进入低电压穿越过程。

[0028] 可选地，所述低电压穿越过程检测模块具体用于：检测海上并网点的交流电流，然后对所述交流电流进行矩阵变换得到dq坐标系下的电流值，当出现陆上换流站往海上换流
站功率发送情况时，则检测出海上换流站进入低电压穿越过程。

[0029] 本发明提供了一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置，其中，方法包括：S1：设置直流系统允许连续发生暂时性闭锁的最大次数为N；S2：检测海上并网点
的交流电压，当所述交流电压跌落至电压跌落阈值时，海上换流站进入低电压穿越过程；
S3：当海上换流站进入低电压穿越过程后，设置海上换流站的交流电压控制器的幅值参考
值为第一幅值；S4：判断所述直流系统是否触发暂时性闭锁指令，若是，则设置所述交流电
压控制器的幅值参考值为第二幅值，进入S5；若否，则维持所述幅值参考值为第一幅值直至
故障消失，当故障消失后，按照一定的改变速率将幅值参考值从第一幅值升至1p.u.；其中，
所述第二幅值小于所述第一幅值；S5：重复执行S4，直至所述交流电压控制器的幅值参考值
为0p.u或第N幅值；其中，第j幅值小于第j‑1幅值，3≤j≤N。

[0030] 本发明提供的用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法，是一种多级电压修正的方法，主要利用直流系统允许多次暂时性闭锁的特性，在海上交流故障期间对海上换
流站交流电压进行多次修正，当每触发一次暂时性闭锁时对直流电压进行一次修正；通过
对直流电压进行多次修正，进而降低海上换流站并网点故障对陆上接入交流电网带来的影
响。

附图说明

[0031] 图1为海上风电经柔性直流输电系统并网的基本示意图；

[0032] 图2为本发明一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置的控制方法过程示意图。

[0033] 图3为应用了本发明一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置的海上风电柔性直流输电系统的整体控制示意图；

[0034] 图4为应用了本发明一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置的海上风电柔性直流输电系统的锁相环结构示意图；

[0035] 图5为应用了本发明一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置的海上风电柔性直流输电系统的直流电压环控制示意图；

[0036] 图6为应用了本发明一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置的海上风电柔性直流输电系统的下垂控制原理示意图；

[0037] 图7为应用了本发明一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置的海上风电柔性直流输电系统的正序电流环示意图；

[0038] 图8为应用了本发明一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置的海上风电柔性直流输电系统的负序电流环示意图；

[0039] 图9为应用了本发明一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置的海上风电柔性直流输电系统的VF控制示意图。

具体实施方式

[0040] 本发明实施例的目的是提供一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法及装置，以解决海上并网点故障对陆上接入交流电网带来较大影响的技术问题。

[0041] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所
描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

[0042] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相
关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0043] 以下为本发明一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法的一个实施例，包括：

[0044] S1：设置直流系统允许连续发生暂时性闭锁的最大次数为N；

[0045] S2：检测海上并网点的交流电压，当所述交流电压跌落至电压跌落阈值时，海上换流站进入低电压穿越过程；

[0046] S3：当海上换流站进入低电压穿越过程后，设置海上换流站的交流电压控制器的幅值参考值为第一幅值；

[0047] S4：判断所述直流系统是否触发暂时性闭锁指令，若是，则设置所述交流电压控制器的幅值参考值为第二幅值，进入S5；若否，则维持所述幅值参考值为第一幅值直至故障消
失，当故障消失后，按照一定的改变速率将幅值参考值从第一幅值升至1p.u.；其中，所述第
二幅值小于所述第一幅值；

[0048] S5：重复执行S4，直至所述交流电压控制器的幅值参考值为1p.u或第N幅值；其中，第j幅值小于第j‑1幅值，3≤j≤N。

[0049] 请参阅图1，本实施例应用在如图1所示的海上风电柔性直流输电系统中，图1中海上并网点PCCoff处的有功功率为P1，陆上并网点PCCon处的有功功率为P2。

[0050] 请参阅图1，图1所示的海上风电柔性直流输电系统，其整个控制系统构造如下：

[0051] 海上风电经MMC‑HVDC送出的直流系统两侧的MMC换流器(模块化多电平换流器)分别连接主网有源交流系统和风电场无源交流系统，由于连接的交流系统具有不同特点因而
采用不同的控制方式。

[0052] 网侧MMC通过调节有功电流实现定直流电压的目标；通过调节无功电流实现定无功输出或定交流电压的目标。稳态时，网侧MMC相对主网交流系统相当于一个PQ或PV节点；
相对于直流系统相当于一个恒压源，将风电场注入直流系统的功率全部吸收。

[0053] 风场侧MMC连接的是风电场无源系统，其首要任务是为风电场建立幅值和频率恒定的交流电压。稳态时，风场侧MMC相对风电场交流系统相当于一个VO节点。风场侧MMC将无
条件吸收风电场输出的全部有功功率。

[0054] 因此，当系统处于正常运行模式下，两端MMC换流站存在如表1所示的控制模式的选择。

[0055] 表1控制模式组合

[0056]

[0057] 无论是网侧还是风电场侧MMC，其基本控制策略设计原理一致，只是在系统不同工况下具体控制模式有所差异。本部分内容不区分网侧或是风电场测MMC，从换流器角度给出
MMC应包含的控制策略。

[0058] 本发明考虑的MMC换流器控制实现方式为矢量控制法，该方法具有快速的电流响应特性和良好的内在限流能力，是工程中常见的方法。矢量控制由外环控制策略和内环控
制策略组成。外环产生参考电流指令，内环电流控制根据矢量控制原理，通过一系列的处理
产生换流器输出的三相参考电压，调制为六路桥臂电压参考值，发送至阀控单元。本发明两
个换流站考虑的MMC换流器级控制拟采用这种控制方法，主要包括以下内容：

[0059] 外环控制策略主要包括：有功功率控制；直流电压控制；频率控制；无功功率控制；交流电压控制。

[0060] 内环控制策略主要包括：内环电流控制策略；PLL环控制策略；桥臂环流抑制。

[0061] 请参阅图3，直流输电系统的整体控制框图如图3所示，基于矢量控制方法的解耦控制是在同步旋转坐标系下对MMC换流器进行有功和无功控制，结构上分为外环和内环控
制。当MMC换流器用于交流系统黑启动时，还具备VF控制功能。

[0062] 通过锁相环获得电网电压同步旋转坐标系的角度，是实现有功无功解耦控制的前提。根据瞬时无功理论，abc三相静止坐标系下换流站与交流系统交换的有功功率和无功功
率为：

[0063]

[0064] 在dq同步旋转坐标系下的有功和无功可以表示为：

[0065]

[0066] 其中，ua、ub、uc分别为网侧三相相电压采样值；ia、ib、ic分别为网侧三相电流采样值。当d轴以电网电压向量定位时，即ud＝0，则式(2)可写为：

[0067]

[0068] 由式(3)可知，分别控制id和iq可以独立调节换流器与交流系统交换的有功和无功功率，实现了有功功率和无功功率的解耦。

[0069] 请参阅图4，应用了本实施例的直流输电系统，其锁相环的输入是在联接变压器的阀侧母线处测得的三相交流电压，其输出是基于时间的相角值，在稳态时等于系统交流电
压的相角。

[0070] 请参阅图5，应用了本实施例的直流输电系统，其直流电压环主要用于控制直流母线的输出电压，与有功功率闭环类似，均属于有功控制外环。对于每个站稳态运行而言，两
个有功控制外环只能是二者选其一，根据不同的控制方式来选择不同的有功控制外环。

[0071] 同时直流电压环的滤波器是结合考虑控制效果及响应速度来设计的，如果截止频率太高，会在控制中引入高频分量，如果截止频率过低，会影响直流电压环的响应速度。

[0072] 直流电压环控制框图如图5所示，其中，Udc为正负极直压相减之后的采样值，Vdcbase为直流电压基准值，Udcref为总直压期望值，Idref为d轴电流参考值；低通滤波器
采用低通巴特沃斯滤波器，截止频率为500Hz，采样频率为10kHz。

[0073] Udc和Udcref的差值通过PI控制环节并经过限幅，生成Idref参考值。

[0074] 请参阅图6，应用了本实施例的直流输电系统，其交流电压环为开环控制，基于成熟的下垂控制原理，对系统提供无功支撑：

[0075] E‑E0＝‑kq·(Q‑Q0)   (4)

[0076] 式中，kq为电压幅值下垂系数kq为0到1之间的常数。E0为无功/电压下垂曲线电压幅值初值，Q0为与其对应的无功功率参考值。下垂控制均分无功功率的动态过程如图6所
示。

[0077] 请参阅图7‑8，应用了本实施例的直流输电系统，其内环控制环节接受来自外环控制的有功、无功电流的参考值Idref和Iqref，并快速跟踪参考电流，实现换流器交流侧电流
幅值和相位的直接控制。电流内环控制采用双dq解耦控制(正序、负序)；正序dq轴对有功无
功电流参考值进行跟踪，负序dq轴将负序电流分量控制为零。如图7所示的双dq解耦控制框
图，其中，ia,ib,ic为阀侧交流电流(正方向为流入换流器)；VsdP、VsdN和VsqP、VsqN为联接
变阀侧相电压(除以变比)正负序提取后的值。

[0078] 正序坐标变换的角度为锁相环的角度thetaPll(联接变一次侧电压锁相转换后的角度，由于本实施例应用的直流输电系统为Yy接法，不需要角度转换)；

[0079] 请参阅图8，负序坐标变换的角度为锁相环的角度乘以‑1之后的角度thetaPll_N。

[0080] 请参阅图9，应用了本实施例的直流输电系统，VF控制模式为海上风电侧的主要控制模式，换流器接收上级电压幅值(Vref)和频率(fref)指令信号，以定电压定频率模式控
制换流器运行，为风电场的运行提供稳定的交流电压。VF控制框图如图9所示，d轴用于控制
交流电压有效值，q轴直接给定为0。

[0081] 以上内容为基于MMC换流器的完整控制环节，均在直流输电工程中得到了应用。本实施例提供的用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法，基于上述完整的直流输电工
程应用框架，针对海上风电这一特殊应用场景，当海上换流站交流侧出现故障后，针对海上
换流站交流电压控制器的幅值参考值Vref给出新的设计算法。

[0082] 本实施例中的海上换流站，其主要作用是为海上电网提供稳定的交流电压，其控制模式为交流电压幅值以及交流电压频率控制。海上换流站交流电压常见的控制方法有两
种：第一种为直接控制法，即直接控制交流电压幅值经过PI控制环计算出换流站调制波；第
二种为电压外环电流内环控制法，电压外环为控制交流电压幅值控制，内环为dq电流控制。

[0083] 本实施例的具体步骤如下：

[0084] 设置直流系统允许连续暂时性闭锁的次数为N(通常直流工程可设定允许不高于4次的暂时性闭锁，当出现第五次暂时性闭锁后，将触发直流系统永久性闭锁，导致直流停
运)，这个次数N与直流系统的设计相关，对于本发明，次数N可认为是已知值。

[0085] 值得说明的是，N为4只是一个举例说明，N的具体值是根据系统详细参数设计相关。

[0086] 检测海上并网点的交流电压，当交流电压跌落至电压跌落阈值时，海上换流站进入低电压穿越过程。

[0087] 值得说明的是，检测海上换流站进入低电压穿越有两种判断条件：1、检测海上并网点电压低于某个阈值，比如0.9p.u.则进入低电压穿越模式；2、检测出来反向电流则进入
低电压穿越模式。只要满足2种情况中的其中一条，则可以判断海上换流站进入低电压穿越
模式。

[0088] 检测换流站进入低电压穿越过程的具体过程为：检测海上并网点的交流电流Iabc，然后对Iabc做Park矩阵变换得到dq坐标系下的电流值Id、Iq；假设选取海上换流站往陆上换
流站输送功率为正方向时，当检测到Id<0时，即说明出现陆上换流站往海上换流站出现功
率反送情况，则检测到海上换流站进入低电压穿越过程。

[0089] 当检测到海上换流站进入低电压穿越过程后，设置海上换流站的交流电压控制器的幅值参考值Vref为Vref1(第一幅值)，其中Vref1<0.9p.u。

[0090] 当幅值参考值Vref设置为Vref1后，若系统触发因桥臂过流导致的暂时性闭锁指令，则设置Vref为Vref2(第二幅值)，其中Vref2闭锁指令，则维持Vref＝Vref1直至故障消失，然后恢复设置Vref为1p.u.。

[0091] 当Vref设置为Vref2后，若系统触发因桥臂过流导致的暂时性闭锁指令，则设置Vref为Vref3，其中，Vref3Vref＝Vref2直至故障消失，然后恢复设置Vref为1p.u.。

[0092] 按照以上判断原则，针对最严重故障，即海上并网点三相金属性接地故障将会经过通常会经过N‑1次电压参考值的调整。

[0093] 对于海上换流站并网点交流故障，其最后一次电压修正值设置为VrefN＝0。

[0094] 本实施例中，变量设定是根据故障的严重程度确定的。当交流故障越严重Vref设定的值越小。由于故障发生时并不清楚该故障是严重故障还是轻微故障，所以一般从轻微
故障考虑开始考虑。所以，先把Vref设置为Vref1，若设置为Vref1后仍然出现过流闭锁现
象，则说明该故障为严重故障。Vref设置的次数与直流系统设计时允许的暂时性闭锁次数
相关，这就是为什么VrefN＝0的原因。

[0095] 本实施例提供的用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法，其中的多级电压修正控制方法与海上交流故障的严重程度相关。例如，通常一般程度的故障，通常经过1到2
次电压修正后直流系统就不会出现暂时性闭锁现象，一般严重程度的故障会经历N‑1次电
压参考值的修正。

[0096] 另外，还可以通过对电压幅值参考值的修正次数来判断海上换流站并网点交流故障的严重程度。

[0097] 本实施例在进行相关参数值设置时，考虑的因素如下：

[0098] (1)判断海上换流站是否进入低电压穿越过程时，需要用到电压跌落阈值VrefL，电压跌落阈值VrefL的选取应结合直流系统的整个主回路的设计，一般情况下，电压跌落阈
值<0.9p.u，例如阈值可以选择为0.9pu或0.85pu。

[0099] 值得说明的是，电压跌落阈值是可调节的，不同工程设定低电压穿越的电压跌落阈值是不同的，电压跌落阈值的具体取值可根据具体工程的实际情况来设定。

[0100] 本实施例结合工程主回路参数设计以及多次的实时仿真结果，获取当海上换流站并网点出现功率倒送时所对应的电压幅值为VrefL。选取该值的理由如下：当由于交流故障
导致海上并网点交流电压幅值低于VrefL后，那么会出现较大的功率反送现象，即会出现陆
上往海上并网点较大功率反送的现象，这对陆上接入电网带来较大的有功扰动。为了避免
该现象所以本实施例设计的多级电压调节策略。

[0101] (2)关于参数值Vref1到VrefN‑1的设置问题。

[0102] 有两种建议方法，方法一是等比例设置，即假定每次修正k p.u.，最后一次修正值为0p.u.,那么第一次修正值为k(N‑2)p.u.,第二次为k(N‑3)p.u.，第三次为k(N‑4)p.u.，直
至最后一次为0p.u.；即对于第i次修正，其参考值为：Vrefi＝k(N‑i‑1),i＝1,2,3…,N‑1；

[0103] 另外一种设置方法即方法二则结合风机自身低电压穿越要求。假定并网点电压最严重跌落至Vs0时(我国标准一般是0.2p.u.)，风机仍能维持ts0 ms(625ms)运行。那么可以
选择第一次电压修正值Vref1为Vs0，最后一次修正值VrefN‑1仍为0p.u.。那么中间每触发一
次暂时性闭锁则降低(Vs0)/(N‑2)p.u.参考值。即对于第i次修正，其参考值为：Vrefi＝
Vs0‑Vs0*(i‑1)/(N‑2),i＝1,2,3…,N‑1。

[0104] 以上两种方法各有优缺点：

[0105] 方法一是逐步降低交流电压参考值，在故障清楚恢复过程中具有较好的暂态行为。

[0106] 方法二是第一次设定就为风机的低电压穿越最低电压值，对于中等程度故障基本上可以解决暂时性闭锁问题，但是故障清除后恢复过程中暂态行为会较差。

[0107] 例如，当发生一个中等程度故障时，由于采用方法一可能需要调节好几次电压参考值才能避免暂时性闭锁故障的出现，但是对于方法二可能就一次调节参考值就能解决暂
时性闭锁的问题。

[0108] 当发生一个轻微故障时，采用方法一可能也只会出现1次调节交流电压的参考值就会解决暂时性闭锁的问题，然后故障恢复后直流系统能很快恢复正常功率的传输；当采
用方法二的时候，则需要较长时间恢复功率的传输，因为相对方法一，方法二较大地改变了
功率参考值。

[0109] 一般直流工程不同的控制保护设备厂家，不同厂家的策略也会有所差异，不能笼统对比说哪家策略好坏，基本上不同策略在A方面较优的话可能B方面会比较欠缺。

[0110] 本实施例提供的用于海上交流故障的的多级电压修正控制方法，是一种多级电压修正的方法，主要利用直流系统允许多次暂时性闭锁的特性，在海上交流故障期间对海上
换流站交流电压进行多次修正，当每触发一次暂时性闭锁时对直流电压进行一次修正；通
过对直流电压进行多次修正，进而降低海上换流站并网点故障对陆上接入交流电网带来的
影响。

[0111] 以下为本发明一种用于海上交流故障的的多级电压修正控制装置的实施例，包括：

[0112] 暂时性闭锁次数设置模块，用于设置直流系统允许连续发生暂时性闭锁的最大次数为N；

[0113] 低电压穿越过程判断模块，用于检测海上并网点的交流电压，当所述交流电压跌落至电压跌落阈值时，海上换流站进入低电压穿越过程；

[0114] 幅值参考值设置模块，用于当海上换流站进入低电压穿越过程后，设置海上换流站的交流电压控制器的幅值参考值为第一幅值；

[0115] 暂时性闭锁判断模块，用于判断所述直流系统是否触发暂时性闭锁指令，若是，则设置所述交流电压控制器的幅值参考值为第二幅值，进入S5；若否，则维持所述幅值参考值
为第一幅值直至故障消失，并将所述幅值参考值设为1p.u；其中，所述第二幅值小于所述第
一幅值；

[0116] 暂时性闭锁判断重复执行模块，用于重复执行暂时性闭锁判断，直至所述交流电压控制器的幅值参考值为1p.u或第N幅值；其中，第j幅值小于第j‑1幅值，3≤j≤N。

[0117] 本实施例中，还可以包括：永久性闭锁判断模块，当所述直流系统触发暂时性闭锁指令达到N次时，将所述直流系统永久性闭锁。

[0118] 还可以包括：低电压穿越过程检测模块，用于检测海上换流站是否进入低电压穿越过程。所述低电压穿越过程检测模块具体用于：检测海上并网点的交流电流，然后对所述
交流电流进行矩阵变换得到dq坐标系下的电流值，当出现陆上换流站往海上换流站功率发
送情况时，则检测出海上换流站进入低电压穿越过程。

[0119] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0120] 在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，
仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以
结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论
的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或
通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0121] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目
的。

[0122] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单
元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0123] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上
或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机
设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全
部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read‑Only 
Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程
序代码的介质。

[0124] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施
例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者
替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。