一种新能源孤岛电网送出系统的直流故障自清除方法

1.一种新能源孤岛电网送出系统的直流故障自清除方法，其特征在于，包括：S1、搭建新能源孤岛电网送出系统，新能源孤岛电网送出系统包括新能源电场、送端柔性直流换流站、受端柔性直流换流站、直流架空线和交流耗能装置，新能源电场通过三相交流母线共同连接至送端柔性直流换流站，交流耗能装置连接在新能源电场与送端柔性直流换流站之间，送端柔性直流换流站通过双极直流架空线与受端柔性直流换流站连接，送端柔性直流换流站和直流架空线以及受端柔性直流换流站构成真双极直流系统；S2、配置送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站的控制策略，其中，所有送端柔性直流换流站均采用双闭环的定交流电压和频率控制策略，受端柔性直流换流站有且只有一个采用定直流电压控制策略，其余受端柔性直流换流站采用定有功功率控制策略；S3、各个送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站实时检测直流电压和电流，根据直流电压和电流判断线路是否发生直流故障，若是，则同时执行步骤S6和步骤S7；S4、送端柔性直流换流站各极实时检测流出本极的直流电流，若检测到流出本极的直流电流增大，则本极通过直流控制器自动降低直流电压偏置量，减小直流侧投入的桥臂子模块个数，直接对直流电压进行控制，输出负向直流电压，主动清除直流故障；S5、受端柔性直流换流站各极实时检测流入本极的直流电流，若检测到流入本极的直流电流降低并反向增加，则本极通过直流电流控制器自动降低直流电压偏置量，减小直流侧投入的桥臂子模块个数，直接对直流电压进行控制，输出负向直流电压，主动清除直流故障；S6、检测到直流故障后，各送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站的控制系统进入去游离逻辑，各送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站均将故障极的直流电流控制器输入的直流电流参考值置零，进行零直流电流控制，同时各送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站将故障极的外环控制器输入的有功电流指令置零；S7、检测到直流故障后，判断真双极直流系统是否为双极运行，若是，则执行步骤S8，若否，则执行步骤S9；S8、将故障极功率转移至非故障极，若还有送端仍有功率盈余，则根据第一预置公式计算投入的交流耗能装置组数量，投入对应数量的交流耗能装置组，第一预置公式为：P 送端正常极剩余容量 ＝P 额定功率 -P 送端正常极其中，P 送端正常极剩余容量 为送端柔性直流换流站的正常极剩余容量，P 额定功率 为送端柔性直流换流站的额定功率，P 送端正常极 为送端柔性直流换流站的正常极有功功率，N 交流耗能装置组数 为需投入的交流耗能装置组数量，P 送端双极功率 为送端柔性直流换流站的双极运行有功功率，P 送端故障极 为送端柔性直流换流站的故障极有功功率，P 每组交流耗能装置容量 为每组交流耗能装置的容量；S9、根据第二预置公式计算投入的交流耗能装置组数量，投入对应数量的交流耗能装置组，第二预置公式为：其中，N 交流耗能装置组数 为需投入的交流耗能装置组数量，P 送端故障极 为送端柔性直流换流站的故障极有功功率，P 每组交流耗能装置容量 为每组交流耗能装置的容量；S10、当各个送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站检测到直流电压恢复到预置值后，送端柔性直流换流站逐组切除交流耗能装置，恢复直流电流，完成直流故障的重启动。 2.根据权利要求1所述的新能源孤岛电网送出系统的直流故障自清除方法，其特征在于，在步骤S10之前还包括：S010、当达到去游离时间后，各个送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站均将故障极的直流电力控制器输入的直流参考值斜率恢复，各个送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站均将故障极的有功电流指令切回由外环控制器控制，恢复直流电压。 3.根据权利要求2所述的新能源孤岛电网送出系统的直流故障自清除方法，其特征在于，去游离时间为300ms～400ms。 4.根据权利要求1所述的新能源孤岛电网送出系统的直流故障自清除方法，其特征在于，新能源电场包括风电场和光伏电场。 5.根据权利要求1所述的新能源孤岛电网送出系统的直流故障自清除方法，其特征在于，送端柔性直流换流站的数量为一个或两个以上，受端柔性直流换流站的数量为一个或两个以上。 6.一种新能源孤岛电网送出系统，其特征在于，包括新能源电场、送端柔性直流换流站、受端柔性直流换流站、直流架空线和交流耗能装置，新能源电场通过三相交流母线共同连接至送端柔性直流换流站，交流耗能装置连接在新能源电场与送端柔性直流换流站之间，送端柔性直流换流站通过双极直流架空线与受端柔性直流换流站连接，送端柔性直流换流站和直流架空线以及受端柔性直流换流站构成真双极直流系统；所有送端柔性直流换流站均采用双闭环的定交流电压和频率控制策略，受端柔性直流换流站有且只有一个采用定直流电压控制策略，其余受端柔性直流换流站采用定有功功率控制策略；当新能源孤岛电网送出系统运行时，各个送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站实时检测直流电压和电流，根据直流电压和电流判断线路是否发生直流故障，若是，则同时执行步骤A1和步骤B1；当新能源孤岛电网送出系统运行时，送端柔性直流换流站各极实时检测流出本极的直流电流，若检测到流出本极的直流电流增大，则本极通过直流控制器自动降低直流电压偏置量，减小直流侧投入的桥臂子模块个数，直接对直流电压进行控制，输出负向直流电压，主动清除直流故障；当新能源孤岛电网送出系统运行时，受端柔性直流换流站各极实时检测流入本极的直流电流，若检测到流入本极的直流电流降低并反向增加，则本极通过直流电流控制器自动降低直流电压偏置量，减小直流侧投入的桥臂子模块个数，直接对直流电压进行控制，输出负向直流电压，主动清除直流故障；A1、检测到直流故障后，各送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站的控制系统进入去游离逻辑，各送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站均将故障极的直流电流控制器输入的直流电流参考值置零，进行零直流电流控制，同时各送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站将故障极的外环控制器输入的有功电流指令置零；B1、检测到直流故障后，判断真双极直流系统是否为双极运行，若是，则执行步骤B2，若否，则执行步骤B3；B2、将故障极功率转移至非故障极，若还有送端仍有功率盈余，则根据第一预置公式计算投入的交流耗能装置组数量，投入对应数量的交流耗能装置组，第一预置公式为：P 送端正常极剩余容量 ＝P 额定功率 -P 送端正常极其中，P 送端正常极剩余容量 为送端柔性直流换流站的正常极剩余容量，P 额定功率 为送端柔性直流换流站的额定功率，P 送端正常极 为送端柔性直流换流站的正常极有功功率，N 交流耗能装置组数 为需投入的交流耗能装置组数量，P 送端双极功率 为送端柔性直流换流站的双极运行有功功率，P 送端故障极 为送端柔性直流换流站的故障极有功功率，P 每组交流耗能装置容量 为每组交流耗能装置的容量；B3、根据第二预置公式计算投入的交流耗能装置组数量，投入对应数量的交流耗能装置组，第二预置公式为：其中，N 交流耗能装置组数 为需投入的交流耗能装置组数量，P 送端故障极 为送端柔性直流换流站的故障极有功功率，P 每组交流耗能装置容量 为每组交流耗能装置的容量；当新能源孤岛电网送出系统各个送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站检测到直流电压恢复到预置值后，送端柔性直流换流站逐组切除交流耗能装置，恢复直流电流，完成直流故障的重启动。 7.根据权利要求6所述的新能源孤岛电网送出系统，其特征在于，在当新能源孤岛电网送出系统各个送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站检测到直流电压恢复到预置值后，送端柔性直流换流站逐组切除交流耗能装置，恢复直流电流，完成直流故障的重启动之前，新能源孤岛电网送出系统还执行以下操作：当达到去游离时间后，各个送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站均将故障极的直流电力控制器输入的直流参考值斜率恢复，各个送端柔性直流换流站和受端柔性直流换流站均将故障极的有功电流指令切回由外环控制器控制，恢复直流电压。 8.根据权利要求7所述的新能源孤岛电网送出系统，其特征在于，去游离时间为300ms～400ms。 9.根据权利要求6所述的新能源孤岛电网送出系统，其特征在于，新能源电场包括风电场和光伏电场。 10.根据权利要求6所述的新能源孤岛电网送出系统，其特征在于，送端柔性直流换流站的数量为一个或两个以上，受端柔性直流换流站的数量为一个或两个以上。