CN101719666A - 特高压直流串联阀组起停控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特高压直流串联阀组起停控制方法，该发明实现了特高压直流输电工程单极串联双阀组运行，串联阀组中的一个阀组运行，另外一个阀组投入/退出的控制顺序逻辑，该顺序控制逻辑简单、容易实现，满足特高压直流输电工程的实际要求，同时也满足直流输电系统可靠性、经济性的要求。

Description

特高压直流串联阀组起停控制方法

技术领域

本发明涉及特高压直流输电工程中单极双阀组串联运行时，串联阀组的一个阀组投入运行后，另外一个阀组投入运行；以及单极双阀组串联运行后，串联阀组中的一个阀组退出的投入/退出控制方法。

背景技术

传统的直流输电工程应用中，每个极采用单个12脉冲换流器(称为一个阀组)，这种情况下，如果需要增加单极的直流功率传输容量，就需要增大可控硅组件的电流传输能力，或者增加系统传输的直流电压，直流电流和直流电压的增大将会对换流变压器和直流换流器的设备制造将会提出很高的要求，这样就大大增加了直流系统的造价，直流输电系统的经济性大大减小。目前特高压工程中，普遍采用单极两个阀组串联运行，增加传输的直流电压，从而增加单极传输的功率容量。

特高压工程中的单极采用双阀组串联运行，使系统的运行方式更加灵活，在单极单阀组运行时，串联的另外一个阀组如何平稳的投入，以及单极双阀组运行时，串联阀组中的一个如何平稳的退出，以及串联阀组中的一个在系统故障时如何快速的切除，都是特高压直流输电工程需要解决的关键问题。本专利就解决以上问题提出一种阀组投入/退出的控制策略。同时在RTDS数字实时仿真系统上进行了仿真研究，仿真结果表明，阀组的投入/退出过程不会造成直流传输功率大幅度的波动，可以应用到实际的特高压直流输电工程。

发明内容

本发明的目的提供了一种适用于特高压直流输电工程单极双阀组串联运行过程中，单个阀组投入/退出的控制策略。

本发明的方案如下：一种直流系统单极运行另一阀组带电换流器带电投入方法，该方法的步骤如下：

(1).两站只投入串联的一个阀组运行；

(2).按顺序合上换流器G1的三个开关Q2、Q4、Q1，此时直流电流从开关Q1、Q3中流过；

(3).按照零功率的方式解锁G1，电流参考值为当前运行直流电流，零功率运行之后，大部分直流电流流过换流器G1，Q1种只有很少的电流流过，由于按照零功率运行，此时G1的触发角很大，接近90度；

(4).然后断开Q1，直流电流全部流过12脉冲换流器G1；

(5).按照(1)-(4)相同的步骤，投入逆变侧换流器G2。

(6).逆变侧的换流器在直流电压控制下按照一定的升降斜率开始升高直流电压，同时整流侧换流器G1、G2在电流调节器控制下升高整流侧的直流电压，直到输送功率达到设定值。

一种直流系统完整单极运行另一阀组带电换流器带电退出方法，该方法的步骤如下：

(1).系统处于单极双阀组运行状态；

(2).逆变侧串联退出阀组将直流电压参考值从设定值降到零，阀组G2的直流电压参考值降到零之后，电压控制器退出运行，此时G2的触发角调整到90度左右，逆变侧的直流电压由换流器G4控制；

(3).整流侧换流器G1的电流控制器退出运行，G1的触发角调整到90度左右，直流电流由G3的电流控制器进行控制；

(4).整流侧换流器G1投旁通对，合上G1的旁路开关Q1；

(5).闭锁G1的触发脉冲，合上G1的开关Q3；

(6).断开换流器G1的开关Q1，换流器G1完成退出过程；

(7).可以退出换流器G2。

本发明的技术方案还采用了一种单极双阀组运行过程中单阀组的故障的紧急退出方法，该方法的步骤如下：

(1).直接合旁路开关Q1，投入旁通对；

(2).同时按照阀组正常退出的过程退出本站和对站相应位置的阀组。

该发明实现了特高压直流输电工程单极串联双阀组运行，串联阀组中的一个阀组运行，另外一个阀组投入/退出的控制顺序逻辑，该顺序控制逻辑简单、容易实现，满足特高压直流输电工程的实际要求，同时也满足直流输电系统可靠性、经济性的要求。

附图说明

图1至图4为单极单阀组运行串联的另外一个阀组投入过程示意图；

图5至图8为单极双阀组运行，串联的一个阀组退出过程示意图。

具体实施方式

双阀组运行时，单阀组的投入/退出详细过程如下所述。各示意图中，只示意了换流器和阀组投入/退出过程中需要的开关，其中站A为整流站，站B为逆变站，阀组G1、G2为高压侧阀组，阀组G3、G4为低压侧阀组。

1.换流器带电投入过程

下面以直流系统按照1/2单极运行方式运行，串联的另外一个阀组带电投入过程(以阀组G1、G2的投入过程为例)如图1所示：

(1).系统的初始运行工况如图1所示，两站只投入串联的一个阀组运行。

(2).按顺序合上换流器G1的开关Q2、Q4、Q1，如图2所示，此时直流电流从开关Q1、Q3中流过。

(3).按照零功率的方式解锁G1，电流参考值为当前运行直流电流，零功率运行之后，大部分直流电流流过换流器G1，Q1种只有很少的电流流过，由于按照零功率运行，此时G1的触发角很大，接近90度。如图3所示。

(4).然后断开Q1，直流电流全部流过12脉冲换流器G1，如图4所示。

(5).按照(1)-(4)相同的步骤，投入逆变侧换流器G2。

(6).逆变侧的换流器在直流电压控制下按照一定的升降斜率开始升高直流电压，同时整流侧换流器G1、G2在电流调节器控制下升高整流侧的直流电压，直到输送功率达到设定值。

注：站间通信通道正常时，整流站和逆变站可以通过站间通信通道同时启动两个阀组同时投入；站间通信通道故障时，两站之间通过电话线有运行人员协调投入两站阀组，整流站阀组的投入命令要先于逆变站

2.换流器带电退出过程

完整单极运行时，串联的两个阀组中其中一个退出过程(以G1、G2的退出为例)如下所述：

(1).系统初始工况如图5所示，系统处于单极双阀组运行状态。

(2).逆变侧串联退出阀组将直流电压参考值从设定值降到零，阀组G2的直流电压参考值降到零之后，电压控制器退出运行，此时G2的触发角调整到90度左右，逆变侧的直流电压由换流器G4控制。

(3).整流侧换流器G1的电流控制器退出运行，G1的触发角调整到90度左右，直流电流由G3的电流控制器进行控制

(4).如图6所示，整流侧换流器G1投旁通对，合上G1的旁路开关Q1

(5).如图7所示，闭锁G1的触发脉冲，合上G1的开关Q3

(6).如图8所示，断开换流器G1的开关Q1，换流器G1完成退出过程

(7).按照(4)-(6)相同的顺序，可以退出换流器G2。

单阀组的故障的紧急退出过程：

单极双阀组运行过程中，如果串联的一个阀组出现故障，需要紧急退出。极控系统执行以下顺序过程。

(1).直接合旁路开关Q1，投入旁通对。

(2).同时按照阀组正常退出的过程退出本站和对站相应位置的阀组。

Claims (3)

1.一种直流系统单极运行另一阀组带电换流器带电投入方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

(1).两站只投入串联的一个阀组运行；

(2).按顺序合上换流器G1的三个开关Q2、Q4、Q1，此时直流电流从开关Q1、Q3中流过；

(3).按照零功率的方式解锁G1，电流参考值为当前运行直流电流，零功率运行之后，大部分直流电流流过换流器G1，Q1种只有很少的电流流过，由于按照零功率运行，此时G1的触发角很大，接近90°；

(4).然后断开Q1，直流电流全部流过12脉冲换流器G1；

(5).按照(1)-(4)相同的步骤，投入逆变侧换流器G2。

(6).逆变侧的换流器在直流电压控制下按照一定的升降斜率开始升高直流电压，同时整流侧换流器G1、G2在电流调节器控制下升高整流侧的直流电压，直到输送功率达到设定值。

2.一种直流系统完整单极运行另一阀组带电换流器带电退出方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

(1).系统处于单极双阀组运行状态；

(2).逆变侧串联退出阀组将直流电压参考值从设定值降到零，阀组G2的直流电压参考值降到零之后，电压控制器退出运行，此时G2的触发角调整到90度左右，逆变侧的直流电压由换流器G4控制；

(3).整流侧换流器G1的电流控制器退出运行，G1的触发角调整到90°左右，直流电流由G3的电流控制器进行控制；

(4).整流侧换流器G1投旁通对，合上G1的旁路开关Q1；

(5).闭锁G1的触发脉冲，合上G1的开关Q3；

(6).断开换流器G1的开关Q1，换流器G1完成退出过程；

(7).可以退出换流器G2。

3.一种单极双阀组运行过程中单阀组的故障的紧急退出方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

(1).直接合旁路开关Q1，投入旁通对；

(2).同时按照阀组正常退出的过程退出本站和对站相应位置的阀组。

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