一种电压源型直流融冰装置、柔性互联系统及控制方法

1.一种电压源型直流融冰装置，其特征在于，包括：启动单元、模块化多电平换流器和测量控制单元；其中，所述启动单元的一端与交流电源端连接，另一端与所述模块化多电平换流器的交流输入端连接，所述启动单元用于将所述模块化多电平换流器接入交流电源，所述模块化多电平换流器的直流输出端用于在所述电压源型直流融冰装置处于直流融冰模式时连接待融冰线路；所述测量控制单元与所述模块化多电平换流器连接，用于获取所述模块化多电平换流器的直流输出端的电参数的测量值，并基于电参数的测量值和预先设定值确定控制信号，基于控制信号控制所述模块化多电平换流器的运行状态；基于所述电压源型 直流融冰装置实现直流融冰模式时的控制方法，包括以下步骤：测量控制单元获取输入的直流融冰电流值；测量控制单元获取模块化多电平换流器的电容电压，所述电容电压在交流电流通过启动单元输入模块化多电平换流器后产生；测量控制单元检测所述电容电压达到设定的第一阈值时，发送第一信号给模块化多电平换流器，以供模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁；测量控制单元获取模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电流的测量值；测量控制单元基于所述直流电流的测量值和所述直流融冰电流值，确定第一控制信号，所述第一控制信号用于控制模块化多电平换流器的运行状态；测量控制单元向模块化多电平换流器发送第一控制信号，以使得所述模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电流的测量值达到所述直流融冰电流值。 2.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述启动单元包括：交流断路器，充电电阻和旁路开关；所述旁路开关和所述充电电阻并联，并联后的第一公共端通过所述交流断路器与交流电源端连接，第二公共端与所述模块化多电平换流器的交流输入端连接。 3.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述模块化多电平换流器包括：结构完全相同的三相，每相分为上下两个桥臂，每个桥臂由一个桥臂电抗器和一个柔性直流换流阀串联组成，每相上下桥臂电抗器同向串联连接；所述模块化多电平换流器的每一相的上下桥臂的连接点均与启动单元相连；所述模块化多电平换流器中各个桥臂上的柔性直流换流阀均与测量控制单元连接。 4.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述测量控制单元包括：控制保护子单元、阀级控制子单元和测量子单元；所述控制保护子单元分别与阀级控制子单元、测量子单元连接；所述阀级控制子单元与所述模块化多电平换流器连接，用于控制所述模块化多电平换流器的运行状态；所述测量子单元用于测量所述模块化多电平换流器的直流输出端或交流电源端的电参数。 5.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，还包括：第一刀闸和第二刀闸；所述模块化多电平换流器的直流输出端分别通过所述第一刀闸和第二刀闸与待融冰线路连接。 6.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于：所述测量控制单元与所述启动单元连接，所述测量控制单元发送开关信号给所述启动单元，所述启动单元基于所述开关信号，调整流入装置中的交流电流的电流值。 7.一种柔性互联系统，其特征在于，包括：两个如权利要求1-6中任一项所述的电压源型直流融冰装置；两个电压源型直流融冰装置内的测量控制单元连接；两个电压源型直流融冰装置内的模块化多电平换流器的直流输出端对应连接，实现两个电压源型直流融冰装置直流侧并联连接。 8.一种电压源型直流融冰装置的控制方法，其特征在于，电压源型直流融冰装置实现直流融冰模式时，包括如下步骤：测量控制单元获取输入的直流融冰电流值；测量控制单元获取模块化多电平换流器的电容电压，所述电容电压在交流电流通过启动单元输入模块化多电平换流器后产生；测量控制单元检测所述电容电压达到设定的第一阈值时，发送第一信号给模块化多电平换流器，以供模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁；测量控制单元获取模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电流的测量值；测量控制单元基于所述直流电流的测量值和所述直流融冰电流值，确定第一控制信号，所述第一控制信号用于控制模块化多电平换流器的运行状态；测量控制单元向模块化多电平换流器发送第一控制信号，以使得所述模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电流的测量值达到所述直流融冰电流值；其中，所述电压源型直流融冰装置包括启动单元、模块化多电平换流器和测量控制单元；所述启动单元的一端与交流电源端连接，另一端与所述模块化多电平换流器的交流输入端连接，所述启动单元用于将所述模块化多电平换流器接入交流电源，所述模块化多电平换流器的直流输出端用于在所述电压源型直流融冰装置处于直流融冰模式时连接待融冰线路；所述测量控制单元与所述模块化多电平换流器连接，用于获取所述模块化多电平换流器的直流输出端的电参数的测量值，并给予电参数的测量值和预先设定值确定控制信号，基于控制信号控制所述模块化多电平换流器的运行状态。 9.一种电压源型直流融冰装置的控制方法，其特征在于，基于权利要求1-6中任一项所述的电压源型直流融冰装置实现无功补偿模式时，模块化多电平换流器的直流输出端处于断开状态，未连接待融冰线路，电压源型直流融冰装置实现无功补偿模式的步骤如下：测量控制单元获取输入的直流电压的设定值和交流参数的设定值，所述交流参数为交流电源端受模块化多电平换流器吸收或输出无功功率影响的交流参数；测量控制单元获取模块化多电平换流器的电容电压，所述电容电压在交流电流通过启动单元输入模块化多电平换流器后产生；测量控制单元检测所述电容电压达到设定的第一阈值时，发送第一信号给模块化多电平换流器，以供模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁；测量控制单元获取模块化多电平换流器的直流输出端输出的直流电压的测量值和交流电源端的交流参数的测量值；测量控制单元基于所述直流电压的测量值、所述直流电压的设定值、所述交流参数的测量值和所述交流参数的设定值，确定第二控制信号，所述第二控制信号用于控制模块化多电平换流器的运行状态；测量控制单元向模块化多电平换流器发送第二控制信号，以使得模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值达到所述直流电压的设定值且交流电源端的交流参数的测量值达到所述交流参数的设定值。 10.一种柔性互联系统的控制方法，其特征在于，基于权利要求7所述的柔性互联系统实现，柔性互联系统实现柔性互联模式时，第一装置和第二装置内的模块化多电平换流器的直流输出端未连接待融冰线路，柔性互联系统实现柔性互联模式的步骤如下：第一装置内的测量控制单元获取输入的有功功率设定值，第二装置内的测量控制单元获取输入的直流电压设定值；每个装置内的测量控制单元获取各自装置内的模块化多电平换流器的电容电压，所述电容电压在交流电流通过启动单元输入模块化多电平换流器后产生；第二装置内的测量控制单元检测第二装置内的模块化多电平换流器的电容电压达到设定的第一阈值时，发送第一信号给第二装置内的模块化多电平换流器，以供第二装置内的模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁；第二装置内的测量控制单元获取第二装置内的模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值；第二装置内的测量控制单元基于所述直流电压的测量值和所述直流电压的设定值，确定第三控制信号，所述第三控制信号用于控制第二装置内的模块化多电平换流器的运行状态；第二装置内的测量控制单元向第二装置内的模块化多电平换流器发送第三控制信号，以使得第二装置内的模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值达到所述直流电压的设定值；在所述模块化多电平换流器的直流输出端的直流电压的测量值达到所述直流电压的设定值之后，第二装置内的测量控制单元发送第二信号给第一装置内的测量控制单元；第一装置内的测量控制单元检测第一装置内的模块化多电平换流器的电容电压达到设定的第一阈值且接收到所述第二信号时，发送第一信号给第一装置内的模块化多电平换流器，以供第一装置内的模块化多电平换流器基于所述第一信号解锁；第一装置内的测量控制单元获取该装置交流端的第一有功功率的测量值；第一装置内的测量控制单元接收第二装置内的测量控制单元发送的第二装置交流端的第二有功功率的测量值；第一装置内的测量控制单元基于所述第一有功功率的测量值、所述第二有功功率的测量值和所述获取的有功功率的设定值，确定第四控制信号，所述第四控制信号用于控制第一装置内的模块化多电平换流器的运行状态；第一装置内的测量控制单元向第一装置内的模块化多电平换流器发送第四控制信号，以使得所述第一有功功率的测量值、所述第二有功功率的测量值达到所述有功功率的设定值。