CN104979819A - 一种考虑送端闭锁压升的直流功率与切机措施控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制方法，具体涉及一种考虑送端闭锁压升的直流功率与切机措施控制方法。该控制方法包括下述步骤：步骤1：将直流满载运行方式作为基础方式；确定直流闭锁切机措施动作时间t_切机和直流闭锁直流控制保护系统的切滤波器时间t_切滤波器；步骤2：判断基础方式最恶劣工况下直流双极闭锁，近区母线电压是否越限；步骤3：采用直流功率与切机措施协调控制。该方法通过校核直流闭锁最恶劣工况压升确保系统安全，通过切机措施极限动作时间和直流控保系统切滤波器时间配合关系来调整切机措施动作时间降低事故后近区母线电压，避免对直流功率形成约束，在确保直流送端系统安全运行的同时提给出了直流最大输送功率。

Description

一种考虑送端闭锁压升的直流功率与切机措施控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制方法，具体涉及一种考虑送端闭锁压升的直流功率与切机措施控制方法。

背景技术

随着直流输电系统电压等级日益提高、输电容量不断增大、应用日趋广泛，对电网稳定运行的影响也越来越大。对于直流送端系统而言，一旦发生双极闭锁故障，则同时面临功角稳定、频率稳定和电压越限问题。直流闭锁故障后，送端系统功率大量盈余，造成频率升高；原本通过直流系统送出的功率转移至交流系统，加重交流通道潮流水平，可能引起功角稳定问题。直流闭锁引起的送端频率升高和功角稳定问题都需要通过切机措施来解决。与此同时，直流闭锁后滤波器产生的大量无功功率也转移至交流系统，可能导致母线电压越限，需要直流控保系统切滤波器。

必须注意，切机措施动作时间和切滤波器动作时间的先后关系对于母线暂态压升有较大影响。若直流闭锁后切机措施先动作，则近区短路容量降低，电压调节能力进一步弱化，近区母线电压在切机措施动作后、切滤波器动作前时间段内的暂态压升峰值也将更高。实际电网运行中，由于直流控保系统设计和安控切机系统设计等原因，直流控保系统切滤波器时间和切机措施动作时间先后关系不确定，因此，必须考虑到切机措施动作时间先于切滤波器动作时间的直流闭锁后压升最恶劣工况。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种考虑送端闭锁压升的直流功率与切机措施控制方法，该方法通过校核直流闭锁最恶劣工况压升确保系统安全，通过切机措施极限动作时间和直流控保系统切滤波器时间配合关系来调整切机措施动作时间降低事故后近区母线电压，避免对直流功率形成约束，在确保直流送端系统安全运行的同时提给出了直流最大输送功率。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种考虑送端闭锁压升的直流功率与切机措施控制方法，其改进之处在于，所述控制方法包括下述步骤：

步骤1：将直流满载运行方式作为基础方式；确定直流闭锁切机措施动作时间t_切机和直流闭锁后的切滤波器时间t_切滤波器；

步骤2：判断基础方式最恶劣工况下直流双极闭锁，直流换流站交流侧母线电压是否越限；

步骤3：采用直流功率与切机措施协调控制。

进一步地，所述步骤1中，将直流输送功率P_d作为额定功率，运行方式包括电网负荷与开机方式；根据《电力系统安全计算导则》，确定直流闭锁切机措施动作时间t_切机；根据直流系统成套设计书和现场调试试验结果，确定直流切滤波器时间t_切滤波器。

进一步地，所述步骤2包括下述步骤：

步骤2-1：基于基础方式，根据《电力系统安全计算导则》的规定，确定直流双极闭锁切机措施；

步骤2-2：基于基础方式，仿真计算直流发生双极闭锁故障，最恶劣工况下的近区母线压升；直流闭锁后切机措施动作早于切滤波器动作时间时的工况即为最恶劣工况；

步骤2-3：根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的规定，工频过电压不超过1.3p.u，判断近区母线电压是否越限，若是则转入步骤3，否则转入步骤2-4；

步骤2-4：确定直流最大输送功率为P_dmax，切机措施动作时间t_切机不变。

进一步地，所述步骤3包括下述步骤：

步骤3-1：确定基础方式下切机措施极限动作时间t_极限：在基础方式中，直流发生双极闭锁故障，延长切机措施动作时间，仿真计算所得能保持电力系统稳定运行的最大切机时间t_切机即为t_极限；

步骤3-2：判断是否满足t_极限≥t_切滤波器+Δt，Δt为直流控制保护系统切滤波器最大完成时间，即t_切滤波器时刻直流控制保护系统动作切滤波器，t_切滤波器+Δt时刻内动作完成；

步骤3-3：基于基础方式，仿真计算直流双极闭锁故障母线压升，t_切滤波器时刻直流控制保护系统动作切滤波器，t_切滤波器+Δt时刻切机措施动作；

步骤3-4：根据《电力系统安全计算导则》和电力系统运行规定，判断近区母线电压是否越限；若是则转入步骤3-5，否则转入步骤3-6；

步骤3-5：基于基础方式，降低直流输送功率P_d*a%，a为直流功率控制精度，并以该方式为新的基础方式，之后返回步骤2；

步骤3-6：确定直流最大输送功率为P_dmax，切机措施动作时间t_切机＝max{t_切滤波器+Δt,t_切机}。

与现有技术比，本发明有益效果在于：

本发明提供的考虑送端闭锁压升的直流功率与切机措施控制方法，通过校核直流闭锁最恶劣工况压升确保系统安全，通过切机措施极限动作时间和直流控保系统切滤波器时间配合关系来调整切机措施动作时间降低事故后近区母线电压，避免对直流功率形成约束，在确保直流送端系统安全运行的同时提给出了直流最大输送功率。

附图说明

图1是本发明提供的考虑送端闭锁压升的直流功率与切机措施控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

本发明提供一种考虑送端闭锁压升的直流功率与切机措施控制方法，其流程图如图1所示，所述控制方法包括下述步骤：

步骤1：将直流满载运行方式作为基础方式；确定直流闭锁切机措施动作时间t_切机和直流闭锁直流控制保护系统后的切滤波器时间t_切滤波器；将直流输送功率P_d作为额定功率，运行方式包括电网负荷与开机方式；根据《电力系统安全计算导则》，确定直流闭锁切机措施动作时间t_切机；根据直流系统成套设计书和现场调试试验结果，确定直流闭锁直流控制保护系统的切滤波器时间t_切滤波器。

步骤2：判断基础方式最恶劣工况下直流双极闭锁，直流换流站交流侧母线电压是否越限；步骤2包括下述步骤：

步骤2-1：基于基础方式，根据《电力系统安全计算导则》的规定，确定直流双极闭锁切机措施；

步骤2-2：基于基础方式，仿真计算直流发生双极闭锁故障，最恶劣工况下的近区母线压升；直流闭锁后切机措施动作早于切滤波器动作时间时的工况即为最恶劣工况；

步骤2-3：根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的规定，工频过电压不超过1.3p.u，判断近区母线电压是否越限，若是则转入步骤3，否则转入步骤2-4；

步骤2-4：确定直流最大输送功率为P_dmax，切机措施动作时间t_切机不变。

步骤3：采用直流功率与切机措施协调控制，步骤3包括下述步骤：

步骤3-1：确定基础方式下切机措施极限动作时间t_极限：在基础方式中，直流发生双极闭锁故障，延长切机措施动作时间，仿真计算所得能保持电力系统稳定运行的最大切机时间t_切机即为t_极限；

步骤3-2：判断是否满足t_极限≥t_切滤波器+Δt，Δt为直流控制保护系统切滤波器最大完成时间，即t_切滤波器时刻直流控制保护系统动作切滤波器，t_切滤波器+Δt时刻内动作完成；

步骤3-3：基于基础方式，仿真计算直流双极闭锁故障母线压升，t_切滤波器时刻直流控制保护系统动作切滤波器，t_切滤波器+Δt时刻切机措施动作；

步骤3-4：根据《电力系统安全计算导则》和系统运行规定，判断近区母线电压是否越限；若是则转入步骤3-5，否则转入步骤3-6；

步骤3-5：基于基础方式，降低直流输送功率P_d*a%，a为直流功率控制精度，并以该方式为新的基础方式，之后返回步骤2；

步骤3-6：确定直流最大输送功率为P_dmax，切机措施动作时间t_切机＝max{t_切滤波器+Δt,t_切机}。

实施例

（1）某800kV直流系统，额定功率8000MW，安排直流满载方式；送端系统切机措施动作时间0.3s，切滤波器动作时间0.25s～0.35s，直流控制保护系统切滤波器最大完成时间Δt=0.1s。

（2）经计算，该直流系统发生双极闭锁故障，需切除送端机组功率6800MW。

（3）仿真计算直流双极闭锁，切机措施时间0.3s动作，切滤波器时间0.35s动作，近区接入风电的母线暂态最高电压1.17p.u.（p.u.表示标幺值），超过风机最大承受暂态电压1.15p.u.，存在母线电压越限。

（4）经仿真计算，切机措施极限动作时间为0.4s，满足≥t_切滤波器+Δt。

（5）仿真计算，直流发生双极闭锁故障，切滤波器0.35s动作，切机措施0.36s动作，近区母线电压不越限。

（6）切机措施动作时间调整为0.36s，直流最大输送功率即为额定功率8000MW。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种考虑送端闭锁压升的直流功率与切机措施控制方法，其特征在于，所述控制方法包括下述步骤：

步骤1：将直流满载运行方式作为基础方式；确定直流闭锁切机措施动作时间t_切机和直流闭锁后的切滤波器时间t_切滤波器；

步骤2：判断基础方式最恶劣工况下直流双极闭锁，直流换流站交流侧母线电压是否越限；

步骤3：采用直流功率与切机措施协调控制。

2.如权利要求1所述的直流功率与切机措施控制方法，其特征在于，所述步骤1中，将直流输送功率P_d作为额定功率，运行方式包括电网负荷与开机方式；根据《电力系统安全计算导则》，确定直流闭锁切机措施动作时间t_切机；根据直流系统成套设计书和现场调试试验结果，确定直流切滤波器时间t_切滤波器。

3.如权利要求1所述的直流功率与切机措施控制方法，其特征在于，所述步骤2包括下述步骤：

步骤2-1：基于基础方式，根据《电力系统安全计算导则》的规定，确定直流双极闭锁切机措施；

步骤2-2：基于基础方式，仿真计算直流发生双极闭锁故障，最恶劣工况下的近区母线压升；直流闭锁后切机措施动作早于切滤波器动作时间时的工况即为最恶劣工况；

步骤2-3：根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的规定，工频过电压不超过1.3p.u，判断近区母线电压是否越限，若是则转入步骤3，否则转入步骤2-4；

步骤2-4：确定直流最大输送功率为P_dmax，切机措施动作时间t_切机不变。

4.如权利要求1所述的直流功率与切机措施控制方法，其特征在于，所述步骤3包括下述步骤：

步骤3-1：确定基础方式下切机措施极限动作时间t_极限：在基础方式中，直流发生双极闭锁故障，延长切机措施动作时间，仿真计算所得能保持电力系统稳定运行的最大切机时间t_切机即为t_极限；

步骤3-2：判断是否满足t_极限≥t_切滤波器+Δt，Δt为直流控制保护系统切滤波器最大完成时间，即t_切滤波器时刻直流控制保护系统动作切滤波器，t_切滤波器+Δt时刻内动作完成；

步骤3-3：基于基础方式，仿真计算直流双极闭锁故障母线压升，t_切滤波器时刻直流控制保护系统动作切滤波器，t_切滤波器+Δt时刻切机措施动作；

步骤3-4：根据《电力系统安全计算导则》和电力系统运行规定，判断近区母线电压是否越限；若是则转入步骤3-5，否则转入步骤3-6；

步骤3-5：基于基础方式，降低直流输送功率P_d*a%，a为直流功率控制精度，并以该方式为新的基础方式，之后返回步骤2；

步骤3-6：确定直流最大输送功率为P_dmax，切机措施动作时间t_切机＝max{t_切滤波器+Δt,t_切机}。