CN104092208A - 一种直流输电工程双阀组并联运行的控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直流输电工程双阀组并联运行的控制方法和装置，针对双阀组并联运行的特点，在控制策略上，基于成熟的单阀组控制理论，对双阀组采用统一控制的策略，并联的双阀组控制系统输入同样的触发控制信号，同时在控制系统中增加电流平衡控制器，调节并联阀组的出口电流，确保阀组出口电流相同，该电流平衡控制器可以独立配置，也可以集中在阀组控制系统中，该方法简单，控制逻辑简单，便于实施和工程应用。

Description

一种直流输电工程双阀组并联运行的控制方法和装置

技术领域

本发明涉及一种直流输电工程双阀组并联运行的控制方法和装置。

背景技术

常规直流输电系统中,构成一极的阀组数量为一个,为了提高线路的输送电流,需要将两个阀组进行并联,如图1所示，此时线路中流过的电流就是通过两个并联阀组的电流和,线路中的电流为常规系统的2倍，直流输电系统中双阀组并联运行方式主要用于直流线路融冰，通过对线路施加超出额定大电流，达到快速融冰的效果。

目前工程中的阀组并联运行控制策略比较复杂，并联双阀组系统启动时，首先启动一个阀组，将该阀组电流控制到设定值，然后启动需要并联的阀组，通过开关操作和控制逻辑，将并联阀组投入，整个过程持续时间长，并且需要进行时序配合，控制逻辑和操作过程复杂；两个阀组并联运行时，由于阀组并联运行，阀组出口电压相同，为了保证系统正常稳定运行，只能有一个阀组控制系统控制电压，其余的阀组控制系统控制电流，在系统运行状态发生改变时，阀组的控制方式会发生变化，相应的其他阀组的控制方式也需要根据系统运行工况进行调整，整个控制策略考虑因素比较多，控制逻辑复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流输电工程双阀组并联运行的控制方法和装置，用以解决现有控制方法逻辑复杂的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种直流输电工程双阀组并联运行的控制方法，步骤如下：

1)两阀组控制系统均接收触发控制器输出的触发控制信号(α)和电流

平衡控制器输出的附加触发控制信号(Δα)；所述电流平衡控制器是一

个PI调节器，该调节器的参考值为0，输入为两并联阀组出口电流的差值，

输出为附加触发控制信号(Δα)；

2)选择一个阀组按照触发控制信号(α)进行控制，另一个阀组按照触

发控制信号(α)和附加触发控制信号(Δα)的叠加进行控制。

所述触发控制系统配置所述触发控制器和电流平衡控制器，触发控制系统通过对应的通信通道与两阀组控制系统对应通信连接，用于输出触发控制信号(α)和附加触发控制信号(Δα)到两阀组控制系统。

两阀组控制系统中均配置有触发控制器和电流平衡控制器；且两阀组控制系统的触发控制器和电流平衡控制器通过通信通道分别对应连接。

一种直流输电工程双阀组并联运行的控制装置，包括：

1)用于使两阀组控制系统均接收触发控制器输出的触发控制信号(α)和电流平衡控制器输出的附加触发控制信号(Δα)的模块；所述电流平衡控制器是一个PI调节器，该调节器的参考值为0，输入为两并联阀组出口电流的差值，输出为附加触发控制信号(Δα)；

2)用于选择一个阀组按照触发控制信号(α)进行控制，另一个阀组按照触发控制信号(α)和附加触发控制信号(Δα)的叠加进行控制的模块。

所述触发控制系统配置所述触发控制器和电流平衡控制器，触发控制系统通过对应的通信通道与两阀组控制系统对应通信连接，用于输出触发控制信号(α)和附加触发控制信号(Δα)到两阀组控制系统。

两阀组控制系统中均配置有触发控制器和电流平衡控制器；且两阀组控制系统的触发控制器和电流平衡控制器通过通信通道分别对应连接。

本发明针对双阀组并联运行的特点，基于成熟的单阀组系统控制理论和策略，将两个并联阀组看成一个阀组进行统一控制，控制系统产生触发控制信号同时送到两个并联阀组控制系统，控制整个系统稳定运行，同时通过附加的电流平衡控制器对两个阀组的出口电流进行调节，确保两个并联阀组的出口电流相同，该方法简单可靠，便于工程应用。

附图说明

图1是双阀组并联运行结构示意图；

图2是实施例1的控制原理图；

图3是实施例2的控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

为了实现对并联阀组系统的控制，将两个阀组并联系统看作为一个单阀组系统进行统一控制，控制系统根据采集系统电压，电流信号对该整个系统统一控制，产生触发控制信号，同时送到并联阀组的两个阀组控制系统，两个并联阀组接收相同的触发控制命令，输出相同的直流电流。

系统正常运行时，两个并联阀组控制接收的触发控制信号相同，阀组出口电流也应该相同，但是考虑到分接头档位变化，交流电压波动，测量系统的传输误差等因素，两个并联阀组出口电流会有差别，为了保持并联阀组阀组状态一致，控制系统中增加一个电流平衡控制器，采集两个并联阀组的出口电流，通过PI调节器，产生附加控制信号，该信号叠加到阀组的触发控制信号，产生并联阀组触发所需要的最终触发控制信号，通过该附加控制信号的调节，确保两个并联运行阀组的出口电流相同。

电流平衡控制器是一个PI调节器，该调节器的参考值为0，输入为并联阀组出口电流Id1和Id2的差值，输出为附加触发控制信号Δα，附加的触发控制信号Δα和阀组1或者阀组2控制系统输出的触发角α进行叠加，产生最终的触发控制信号送到对应的阀组控制系统。

实施例1

本实施例中，电流平衡控制功能和触发控制功能配置在触发控制系统中，独立于阀组1和阀组2的控制系统，整个系统结构如图2所示。

触发控制系统通过通信通道将触发控制信号和附加触发控制信号送到阀组1和阀组2的控制系统，阀组1和阀组2的控制系统收到相同的触发控制信号，在预先设定的阀组电流平衡控制有效系统中，附加触发控制信号和触发控制信号相加，产生最终的触发控制信号，送到相应的阀组。

电流平衡控制功能只在一个阀组系统中有效，可以在系统运行之前通过选择器设定阀组1或者阀组2的电流平衡控制功能有效，有效阀组控制系统通过附加的调制信号，保持两个阀组的出口电流相同。

因此，图2中设计了选择器用于对电流平衡控制的使能。触发控制系统同时发送触发控制信号α和附加触发控制信号Δα到两个阀组控制系统，两阀组控制系统，附加触发控制信号Δα均需要经过选择器才能实现与触发控制信号α的叠加，在电流平衡控制功能无效使能时，对应的阀组控制器不叠加Δα，由电流平衡控制功能无效不使能的阀组控制器叠加Δα。

实施例2

本实施例中，电流平衡控制功能和触发控制功能配置在阀组控制系统中，整个系统的整体结构图如图3所示。

两个阀组控制系统配置了相同的控制功能，系统运行时，也是只有一个阀组系统中应用电流平衡，将两个阀组控制系统中的一个设为主系统，另外一个为从系统，主系统的触发角控制和电流平衡控制起作用，产生相应的触发控制信号和附加触发控制信号，如果预先设定主系统的电流平衡控制器有效，在主系统中阀组触发控制信号和附加的阀组触发控制信号相加，输出最终的触发控制信号，从系统从主系统中接收阀组控制信号，直接输出，控制响应的阀组；如果预先设定从系统的电流平衡控制功能有效，则主系统的触发控制信号直接输出，从系统的触发控制信号和附加控制信号相加，产生最终的触发控制信号，触发相应的阀组。

为了确定主从系统，阀组1与阀组2控制系统之间建立了通信通道。以阀组1为例，触发控制器输出的触发控制信号α经过第一选择器输出，电流平衡控制器输出的触发附加信号Δα依次经过第二、第三选择器输出，通过通信通道，确定阀组1为主系统，第一、第二选择器进行相应选择，第三选择器的阀组1电流平衡控制功能无效不使能，第一选择器与第三选择器的输出进行叠加，输出叠加了Δα的最终触发控制信号。通信通道还具有冗余功能，用于为相对阀组提供触发控制信号或触发附加信号。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种直流输电工程双阀组并联运行的控制方法，其特征在于，步骤如下：

1)两阀组控制系统均接收触发控制器输出的触发控制信号(α)和电流平衡控制器输出的附加触发控制信号(Δα)；所述电流平衡控制器是一个PI调节器，该调节器的参考值为0，输入为两并联阀组出口电流的差值，输出为附加触发控制信号(Δα)；

2)选择一个阀组按照触发控制信号(α)进行控制，另一个阀组按照触发控制信号(α)和附加触发控制信号(Δα)的叠加进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种直流输电工程双阀组并联运行的控制方法，其特征在于，所述触发控制系统配置所述触发控制器和电流平衡控制器，触发控制系统通过对应的通信通道与两阀组控制系统对应通信连接，用于输出触发控制信号(α)和附加触发控制信号(Δα)到两阀组控制系统。

3.根据权利要求1所述的一种直流输电工程双阀组并联运行的控制方法，其特征在于，两阀组控制系统中均配置有触发控制器和电流平衡控制器；且两阀组控制系统的触发控制器和电流平衡控制器通过通信通道分别对应连接。

4.一种直流输电工程双阀组并联运行的控制装置，其特征在于，包括：

1)用于使两阀组控制系统均接收触发控制器输出的触发控制信号(α)和电流平衡控制器输出的附加触发控制信号(Δα)的模块；所述电流平衡控制器是一个PI调节器，该调节器的参考值为0，输入为两并联阀组出口电流的差值，输出为附加触发控制信号(Δα)；

2)用于选择一个阀组按照触发控制信号(α)进行控制，另一个阀组按照触发控制信号(α)和附加触发控制信号(Δα)的叠加进行控制的模块。

5.根据权利要求4所述的一种直流输电工程双阀组并联运行的控制装置，其特征在于，所述触发控制系统配置所述触发控制器和电流平衡控制器，触发控制系统通过对应的通信通道与两阀组控制系统对应通信连接，用于输出触发控制信号(α)和附加触发控制信号(Δα)到两阀组控制系统。

6.根据权利要求4所述的一种直流输电工程双阀组并联运行的控制装置，其特征在于，两阀组控制系统中均配置有触发控制器和电流平衡控制器；且两阀组控制系统的触发控制器和电流平衡控制器通过通信通道分别对应连接。