CN104915520B - 一种直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法，仿真回路模型根据换流站交流母线电压大小及其持续时间自动切除小组交流滤波器，回路中采用换流母线交流电压作为输入参数，经过多个比较回路模块，进行不同过电压保护段定值的比较，通过“或”门输出“1”或“0”电平信号，满足任一保护段定值条件输出“1”信号、且达到相关动作一定的延时要求后，即可切除一小组交流滤波器，减小换流母线过电压，持续逐一切除若干小组交流滤波器，直到换流站交流电压降至要求值为止，用以抑制换流母线过电压，保证直流系统安全运行。

Description

一种直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法

技术领域

本发明属于直流输电技术领域，涉及一种直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法。

背景技术

直流输电系统换流站配置有数量较多的交流滤波器，用以提供换流器运行所需的无功功率，并滤除换流器运行中所产生的谐波。在换流站相连交流系统发生故障或直流系统闭锁造成直流系统部分或全部甩负荷时，使得换流站所接交流滤波电容器的容性无功过剩，会引起换流站过电压不同程度的升高，将对换流站设备构成一定的威胁，因而需要及时切除一定数量的交流滤波器分组，抑制过电压的进一步升高，但同时也要满足继续运行的直流系统对交流滤波器的需求，所以需要对交流滤波器的切除逻辑合理设置，目前没有成熟的直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法，有必要在换流站交流过电压研究中建立合适的模型进行仿真研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法，用于直流工程换流站交流过电压研究。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法，在电力系统仿真软件中根据实际电力系统运行状况建立仿真模型；所述仿真模型包括3个过电压保护段比较模块：保护I段比较模块、保护II段比较模块和保护III段比较模块，保护段比较模块的输入为换流站交流母线的电压信号，每一比较模块中分别设定不同的定值比较目标；各比较模块通过或门0连接两路输入选择器1，两路输入选择器1连接延时模块1，延时模块1经或门1输出第一小组滤波器跳闸命令、并连接两路输入选择器2和延时模块2；两路输入选择器2经或门2输出第二小组滤波器跳闸命令、并连接两路输入选择器3和延时模块3……依次连接若干组两路输入选择器和延时模块；

将换流站交流母线电压Vp输入到比较模块，当Vp满足任一比较模块设定值目标，或门0输出逻辑“1”信号，若两路输入选择器1的控制信号ON为“1”，则送出滤波器“跳闸命令”，经过延时模块1由或门1输出第一小组滤波器跳闸命令“跳闸1”，切除第一小组滤波器；若第一小组滤波器跳闸已完成，且或门0输出仍为高电平“1”，则经延时模块2由两路输入选择器2输出第二小组滤波器跳闸命令“跳闸2”，切除第二小组滤波器；依此逐一切除其它若干滤波器小组，直到换流站交流电压降至要求值为止；

仿真模型中采用换流站母线交流电压作为输入信号参数，经过比较回路环节、选择环节及延时环节，进行不同过电压保护段定值选取，获得直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑。

作为本发明的进一步优选方案，实时监控换流站交流母线电压，按照要求的交流母线电压各级段保护定值比较判断，在交流母线电压值达到相应保护级段时，自动切除一组交流滤波器，输入信号采用换流站交流母线电压正序工频分量的有效值。

作为本发明的进一步优选方案，换流站母线交流电压保护定值根据需要设置多个级段，每一级段设定值包括不同的电压幅值及持续时间。

作为本发明的进一步优选方案，回路中的延时模块根据滤波器断路器开断及信号处理与传送过程所需时间设置。

作为本发明的进一步优选方案，在系统进入稳定运行后再投入该仿真模型。

通过本发明的直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法，确定保护段定值的电压幅值及持续时间，选取获得直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑，对交流滤波器的切除逻辑合理设置，有效抑制换流站交流母线过电压及满足直流系统运行对交流滤波器的需求。

附图说明

图1为本发明具体实施例的仿真模型图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细地描述。

请参阅图1所示，本发明用于实现高压直流输电系统换流站“无功交流电压控制(RPC)”中分时切除交流滤波器小组的过电压控制功能。在电力系统仿真软件中根据实际电力系统运行状况建立仿真模型；所述仿真模型包括三个保护段比较模块-保护I段比较模块、保护II段比较模块和保护III段比较模块，每一级段保护段比较模块设定不同的电压幅值及持续时间；三个保护段比较模块通过或门连接两路输入选择器1，两路输入选择器1连接延时模块1，延时模块1经或门1输出第一小组滤波器跳闸命令、并连接两路输入选择器2和延时模块2；两路输入选择器2经或门2输出第二小组滤波器跳闸命令、并连接两路输入选择器3和延时模块3……依次连接若干组两路输入选择器和延时模块；

仿真回路模型根据换流母线交流电压大小和持续时间自动切除换流站小组交流滤波器，回路中采用换流母线交流电压正序有效值作为输入参数，经过相关比较回路，进行不同保护段定值的比较选取，当任意一个切除交流滤波器的条件满足时，通过或门输出指令切除一组交流滤波器小组，减小换流母线过电压值到一定值，持续切除交流滤波器小组直到换流站交流母线电压降至要求值为止，以抑制换流站交流母线过电压，保证直流系统安全运行。

回路中的延时模块1、延时模块2、延时模块3等根据滤波器断路器开断及信号处理与传送所需时间设置。

在直流系统启动达到稳定后，由“模型投入控制开关”及“两路输入选择器1”模块实现换流站交流滤波器跳闸回路的投入，仿真系统测量回路检测换流站交流母线电压的工频正序分量有效值“Vp”，输入到图中“保护Ⅰ段比较模块”、“保护Ⅱ段比较模块”及“保护Ⅲ段比较模块”，当输入值“Vp”满足Ⅰ段、Ⅱ段或Ⅲ段保护设定值(幅值及持续时间)，或门0输出逻辑“1”信号，两路输入选择器1的控制信号ON若为“1”，则发出滤波器“跳闸命令”，经过延时模块1由或门1输出“跳闸1”，切除第一小组滤波器；若第一小组滤波器跳闸已完成，且或门0输出仍为高电平“1”，则经延时模块2由两路输入选择器2输出第二小组滤波器跳闸命令“跳闸2”，切除第二小组滤波器；后照此条件逐一切除其它若干滤波器小组，直到换流站交流电压降至要求值为止，以满足当换流母线交流电压较高时能切除若干滤波器小组，而在电压较低时，能保留更多的滤波器，以利于直流系统的恢复与正常运行。

换流站母线交流电压保护定值根据需要设置多个级段，每一级段设定值包括不同的电压幅值及持续时间，实时监控换流站交流母线电压，按照要求的交流母线电压各级段保护定值比较判断，在交流母线电压值达到相应保护级段时，自动切除一组交流滤波器，输入信号采用换流站交流母线电压正序工频分量的有效值。

以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法，其特征在于：在电力系统仿真软件中根据实际电力系统运行状况建立仿真模型；所述仿真模型包括3个过电压保护段比较模块：保护I段比较模块、保护II段比较模块和保护III段比较模块，保护段比较模块的输入为换流站交流母线的电压信号，每一比较模块中分别设定不同的定值比较目标；各比较模块通过或门0连接两路输入选择器1，两路输入选择器1连接延时模块1，延时模块1经或门1输出第一小组滤波器跳闸命令、并连接两路输入选择器2和延时模块2；两路输入选择器2经或门2输出第二小组滤波器跳闸命令、并连接两路输入选择器3和延时模块3，依次连接若干组两路输入选择器和延时模块；

将换流站交流母线电压Vp输入到比较模块，当Vp满足任一比较模块设定值目标，或门0输出逻辑“1”信号，若两路输入选择器1的控制信号ON为“1”，则送出滤波器“跳闸命令”，经过延时模块1由或门1输出第一小组滤波器跳闸命令“跳闸1”，切除第一小组滤波器；若第一小组滤波器跳闸已完成，且或门0输出仍为高电平“1”，则经延时模块2由两路输入选择器2输出第二小组滤波器跳闸命令“跳闸2”，切除第二小组滤波器；依此逐一切除其它若干滤波器小组，直到换流站交流电压降至要求值为止；

仿真模型中采用换流站母线交流电压作为输入信号参数，经过比较回路环节、选择环节及延时环节，进行不同过电压保护段定值选取，获得直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑。

2.如权利要求1所述的直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法，其特征在于：实时监控换流站交流母线电压，按照要求的交流母线电压各级段保护定值比较判断，在交流母线电压值达到相应保护级段时，自动切除一组交流滤波器，输入信号采用换流站交流母线电压正序工频分量的有效值。

3.如权利要求1或2所述的直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法，其特征在于：换流站母线交流电压保护定值根据需要设置多个级段，每一级段设定值包括不同的电压幅值及持续时间。

4.如权利要求1所述的直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法，其特征在于：回路中的延时模块根据滤波器断路器开断及信号处理与传送过程所需时间设置。

5.如权利要求1所述的直流输电换流站交流滤波器跳闸逻辑仿真方法，其特征在于：在系统进入稳定运行后再投入该仿真模型。