CN104578131B - 一种直流输电自动潮流反转控制方法 - Google Patents
一种直流输电自动潮流反转控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种直流输电自动潮流反转控制方法，包括如下内容：改变各极直流输电系统的直流电压；降低各极直流输电系统的直流电流；各极直流输电系统依次将直流电流降至零；等待一定时间后，各极直流输电系统依次反转直流电压极性或者同时反转直流电压极性；在潮流自动反转过程中，站间通信故障或者极间通信故障或者保护动作，潮流自动反转功能将被终止，潮流自动反转功能被终止后直流系统将保持终止时刻前的功率水平不变。此种自动潮流反转方法在潮流反转过程中伴随着直流电压的改变，直流系统在潮流反转前后的功率水平较低，因此可有效的减小对互联交流电网的冲击，保障电网安全，实现平稳的直流功率反转。
Description
技术领域
本发明涉及高压直流输电和特高压直流输电系统一种自动潮流反转控制方法,应用于高压及特高压直流输电领域。
背景技术
高压直流输电在远距离大容量输电和电力系统联网方面具有明显的优点,因此高压直流输电系统被广泛用于交流电网的互联,将电力从一个电网传输到另一个电网。但随着装机容量,电网负荷以及上网电价的变化,可能会频繁进行直流功率的反转以便将电力潮流方向由一个电网改变到另一个电网。
高压直流输电系统均是由两端或多端换流器站及直流输电线路组成，其中将交流电转换为直流电的换流器称为整流器，而将直流电转换为交流电的换流器称为逆变器。一般将直流输电输送功率方向的变化称为潮流反转，也称为功率反送。当发生潮流反转时，两端的换流站的运行工况会发生变化，即原来的整流站将变为逆变运行，而原来的逆变站则变为整流状态。由于传统直流的换流器均采用晶闸管换流器，电流方向不能改变，因此传统直流潮流反转时只能改变直流电压极性，通常，通过以下方式实现电力反转：减小直流电流以减小有功功率，随后在最小功率处暂时闭锁换流器随后反转直流系统的电压极性以新调节的延迟角α重新启动换流器完成潮流反转过程。
传统的潮流反转方法虽然是在最小功率处闭锁，但此最小功率是在全电压或电压较高时的最小功率，功率值仍然较大，闭锁换流器时对系统仍有一定冲击，特别是双极直流在潮流反转过程中一般是同时停运，然后同时反转系统的直流电压极性启动，对于互联的电网较弱时，将会带来较大冲击，导致系统频率失稳。现有潮流反转方法一般对直流系统控制参数逐渐改变使得电力反转过程中两个换流器站中的控制模式同步改变，同时系统直流电压逐渐反转并且同时将直流电流保持在足够高的水平以确保足够的无功功率消耗，从而避免用于无功功率消耗的附加元件(例如，交流滤波器)的开关操作，此方法中一方面增加了控制系统的复杂度，降低了系统可靠性,另一方面，换流器需要在一定的电流水平下进行电压极性反转，导致需要更高要求的换流器，增加了系统成本。
发明内容
本发明的目的：在于提供一种直流输电自动潮流反转控制方法，在不增加系统成本，不降低系统可靠性的前提下，有效的减小对互联交流电网的冲击，保障电网安全，实现平稳的直流功率反转。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种直流输电自动潮流反转控制方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：
(1)包括以下两部分内容，两部分内容的操作顺序不分先后：
(a)改变各极直流输电系统的直流电压；
(b)降低各极直流输电系统的直流电流；
(2)各极直流输电系统依次间隔t1分钟将直流电流降至零，t1取值范围为：0～60；
(3)等待t2分钟后，各极直流输电系统依次间隔t3分钟反转直流电压极性，t2取值范围为：0～60，t3取值范围为：0～60。
上述步骤(1)的内容(a)中改变各极直流输电系统的直流电压是指改变各极直流输电系统的直流电压参考值，使得各极直流输电系统的最终直流电压是低于潮流反转启动前的。
上述方案中：改变各极直流输电系统的直流电压的命令在潮流反转启动时发出；或者在直流功率下降过程中发出；或者在直流电流降至最小时发出。
上述方案中：改变各极直流输电系统的直流电压时，各极直流输电系统的直流电压是依次间隔t4分钟改变；t4取值范围为：0～30。
上述方案中：所述各极直流输电系统依次间隔反转直流电压极性是指先将直流电流降至零的一极直流输电系统，先反转直流电压极性并启动，后将直流电流降至零的一极直流输电系统，后反转直流电压极性并启动；或者先将直流电流降至零的一极直流输电系统，后反转直流电压极性并启动，后将直流电流降至零的一极直流输电系统，先反转直流电压极性并启动。
上述方案中：在潮流自动反转过程中，站间通信故障或者极间通信故障或者保护动作，潮流自动反转功能将被终止，潮流自动反转功能被终止后直流系统将保持终止时刻前的功率水平不变。
上述方案中：双极直流同时进行潮流自动反转时，在潮流自动反转过程中，两极间功率转代功能或者暂时失效；或者不失效。
上述方案中：运行人员或调度人员可以在常规潮流反转功能或本发明提供的潮流反转功能间进行选择使用。
本发明的有益效果：
采用本发明的方法可以在不增加系统成本，不降低系统可靠性的前提下有效的减小对互联交流电网的冲击，保障电网安全，实现平稳的直流功率反转。
附图说明
图1是本发明中的高压双极直流输电系统图；
图2是本发明中潮流反转过程示意图；
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
本发明提供的一种直流输电自动潮流反转控制方法，适用于如图1所示的高压双极直流输电系统。
实施例1：对于图1所示的一个双极直流输电系统，其双极潮流自动反转过程如示意图2所示，其具体包括如下步骤：
(1)获取使用本发明所提供的潮流反转功能信号，同时获取自动潮流反转启动信号；
(2)以一定速率降低两极直流功率，直至两极直流电流降至最小电流；
(3)在两极直流电流降至最小电流后,发出改变直流电压命令,同时将电压参考值的标幺值修改为k1，k1取值0～1；
(4)在两极直流电压降至电压参考值时，将一极直流电流降至零停运；
(5)在一极直流停运后，等待0～60分钟，另一极直流电流降至零停运；
(6)在两极直流均停运后，等待0～60分钟，一极直流反转直流电压极性并启动；
(7)在一极直流启动后，等待0～60分钟，另一极直流反转直流电压极性并启动；
(8)在两极直流均启动后，等待0～60分钟，发出全压运行命令或者将电压参考值的标幺值修改为k2，k2取值0～1，且k2>k1；
(9)在两极直流电压升至全压或电压参考值，两极直流功率升至设定功率值时，功率反转过程完成。
这里：双极直流系统进行潮流自动反转时，在步骤(2)、(3)中两极直流电流、直流电压可以同时下降或先后下降或后先下降；两极直流电流可以先后降到零也可以同时降到零；两极可以先后反转直流系统的直流电压极性也可以同时反转直流系统的直流电压极性。
这里：双极直流输电系统在潮流自动反转过程中，两极间功率转代功能可以暂时失效，也可以不失效。
实施例2：当一极直流停运检修，仅一极直流运行时其自动潮流反转过程为：
(1)获取使用本发明所提供的潮流反转功能信号，同时获取自动潮流反转启动信号；
(2)以一定速率降低直流功率，直至直流电流降至最小电流；
(3)在直流电流降至最小电流后,发出改变直流电压命令,同时将电压参考值的标幺值修改为k3，k3取值0～1；
(4)在直流电压降至电压参考值时，将直流电流降至零停运；
(5)在直流停运后，等待0～60分钟，直流反转系统直流电压极性并启动；
(6)在直流启动后，等待0～60分钟，发出全压运行命令或者将电压参考值的标幺值修改为k4，k4取值0～1，且k4>k3；
(7)在直流电压升至全压或电压参考值，直流功率升至设定功率值时，潮流反转过程完成。
这里：自动潮流反转功能的启动是由运行人员操作潮流反转功能触发的启动；或由调度人员远程操作潮流反转功能所引起的启动；或由其他控制保护功能触发的启动。
这里：在潮流自动反转过程中，改变直流系统的直流电压的命令在潮流反转启动时发出；或者在直流功率下降过程中发出；或者在直流电流降至最小时发出。
这里：在潮流自动反转过程中，潮流自动反转功能可以被终止，潮流自动反转功能被终止后直流系统将保持终止时刻前的功率水平不变，例如双极直流在自动反转过程中，一极保护动作跳闸，则此时两极潮流自动反转过程终止，同时正常运行的极功率转代，维持潮流反转终止时刻前的功率水平不变。
这里：潮流自动反转过程中，交流滤波器既可按照直流正常启停的无功控制逻辑投切，也可以保持已投入的滤波器的运行状态不变，不进行投切操作，运行人员可通过投退功能压板整定选择。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种直流输电自动潮流反转控制方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：
(1)步骤一，包括以下两部分内容，两部分内容的操作顺序不分先后：
(a)改变各极直流输电系统的直流电压；
(b)降低各极直流输电系统的直流电流；
(2)步骤二，各极直流输电系统依次间隔t1分钟将直流电流降至零，t1取值范围为：0～60；
(3)步骤三，等待t2分钟后，各极直流输电系统依次间隔t3分钟反转直流电压极性，t2取值范围为：0～60，t3取值范围为：0～60；
所述各极直流输电系统依次间隔反转直流电压极性是指先将直流电流降至零的一极直流输电系统，先反转直流电压极性并启动，后将直流电流降至零的一极直流输电系统，后反转直流电压极性并启动；或者先将直流电流降至零的一极直流输电系统，后反转直流电压极性并启动，后将直流电流降至零的一极直流输电系统，先反转直流电压极性并启动。
2.如权利要求1所述的一种直流输电自动潮流反转控制方法，其特征在于：
所述步骤(1)的内容(a)中改变各极直流输电系统的直流电压是指改变各极直流输电系统的直流电压参考值，使得各极直流输电系统的最终直流电压是低于潮流反转启动前的。
3.如权利要求1所述的一种直流输电自动潮流反转控制方法，其特征在于：
所述改变各极直流输电系统的直流电压的命令在潮流反转启动时发出；或者在直流功率下降过程中发出；或者在直流电流降至最小时发出。
4.如权利要求1所述的一种直流输电自动潮流反转控制方法，其特征在于：
所述改变各极直流输电系统的直流电压时，各极直流输电系统的直流电压是依次间隔t4分钟改变；t4取值范围为：0～30。
5.如权利要求1所述的一种直流输电自动潮流反转控制方法，其特征在于：
在潮流自动反转过程中，站间通信故障或者极间通信故障或者保护动作，潮流自动反转功能将被终止，潮流自动反转功能被终止后直流系统将保持终止时刻前的功率水平不变。
6.如权利要求1所述的一种直流输电自动潮流反转控制方法，其特征在于：
双极直流同时进行潮流自动反转时，在潮流自动反转过程中，两极间功率转代功能或者暂时失效；或者不失效。
7.如权利要求1所述的一种直流输电自动潮流反转控制方法，其特征在于：
所述潮流反转方法具有投入选择功能。
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