CN105449680A - 功率分送运行模式下单极功率自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及直流输电工程中一种功率分送运行模式下单极功率自动控制方法。功率分送运行模式是指逆变站将直流功率输送到两个不同的交流异步电网。单极功率自动控制功能设置有投入条件和退出条件；当此功能投入时，直流控制系统对功率整定值进行切换，闭锁运行人员手动设定的功率整定值，选择运行人员提前设定好的单极功率自动运行曲线的整定值；直流控制系统将此功能选定的功率整定值转化为电流整定值，控制器按照电流控制的方式来控制本极直流功率的传输，实现自动调节本极的直流传输功率。本发明所提出的方法能够实现每极可以根据本极功率自动运行曲线自动调节本极输送的直流功率，两极相互独立，互不影响，提高运行的可控性和高效性。

Description

功率分送运行模式下单极功率自动控制方法

技术领域

本发明涉及直流输电工程中一种功率分送运行模式下单极功率自动控制方法，适用于常规和特高压直流输电直流控制系统。

背景技术

永仁至富宁±500kV直流输电工程(永富直流工程)是云南省观音岩水电站送出工程，与常规±500kV直流输电工程主要不同之处在于富宁换流站具有三种运行模式：功率“全送广西”、功率“全送云南”、功率“极1送广西，极2送云南”，功率“极1送广西，极2送云南”这一功率分送运行模式是指富宁换流站将功率输送到两个不同的交流异步电网，三种运行模式是通过富宁换流站交流场不同接线方式实现。功率全送运行模式采用的控制策略与常规直流工程的控制策略基本一致，但功率分送运行模式为直流控制系统提出了新的挑战和更高的控制要求。

直流输电工程常用的功率传输控制模式有两种：双极功率控制和单极电流控制，双极功率控制保证在单极或双极运行时整流站输送的直流功率等于运行人员设定的双极功率整定值；单极电流控制保证在单极或双极运行时本极直流线路中流过的直流电流等于运行人员设定的单极电流整定值。双极功率控制是直流系统的主要控制模式，以往直流输电工程设置有双极功率自动控制功能，即双极均为双极功率控制模式，至少单极解锁运行，允许切换到双极功率自动控制功能，双极功率按照运行人员提前设置好的双极功率自动运行曲线运行。

根据永富直流工程特点和运行需求，功率分送运行模式下应能实现单极或双极运行时每极都能独立控制本极输送的直流功率，且能实现单极功率自动控制功能。永富直流工程功率分送运行模式下，虽然也可选择双极功率控制或单极电流控制，但无法实现双极运行时两个极独立控制本极输送的直流功率，更无法实现单极功率自动控制功能。

发明内容

本发明提供一种功率分送运行模式下单极功率自动控制方法，用于解决在功率分送运行模式下实现单极功率自动控制的需求，以使直流输电工程中逆变站将直流功率输送到两个不同的交流异步电网时，每个极可以根据本极功率自动运行曲线自动调节本极输送的直流功率，两极相互独立，互不影响，提高直流输电工程运行的可控性和高效性。

为实现上述目的，本发明的方案是：

功率分送运行模式下单极功率自动控制方法，步骤如下：

1)根据单极功率自动控制功能选定的单极功率整定值除以本极实时直流电压，得到本极电流参考值；

2)根据单极功率自动控制功能选定的单极功率升降速率整定值除以本极实时直流电压，得到本极电流升降速率参考值；

3)根据计算出来的本极电流参考值和本极电流升降速率参考值，按照单极电流控制模式调节到设定的单极功率整定值。

所述单极功率自动控制功能选定的单极功率整定值，以及根据单极功率自动控制功能选定的单极功率升降速率整定值，是由单极功率自动运行曲线设定；单极功率自动运行曲线根据运行的当前状态和调度的安排，在单极功率自动控制功能投入前进行设定；运行人员首先将当前运行的功率水平设定为起始功率，再根据调度要求设定某一时间点所要达到的功率点，通过定义多个功率/时间数值点，得到单极功率自动运行曲线；当单极功率自动控制功能投入后，直流控制系统将闭锁运行人员手动设定的单极功率整定值和单极功率升降速率整定值，选择运行人员提前设定好的单极功率自动运行曲线的整定值。

单极功率自动控制功能设置有投入条件和退出条件；当此功能投入时，直流控制系统对整定值进行切换，闭锁运行人员手动设定的功率整定值，选择运行人员提前设定好的单极功率自动运行曲线的整定值；直流控制系统将此功能选定的单极功率整定值转化为电流整定值，控制器按照电流控制的方式来控制本极直流功率的传输，自动调节本极的直流传输功率。

单极功率自动控制功能的投入要求同时满足以下条件：直流控制系统处于系统控制层；分送运行方式下，选择单极功率控制的极；极处于解锁运行状态；有效控制位置为主控站的运行人员工作站。

单极功率自动控制功能由运行人员手动退出，为保证直流输电系统正常运行，在以下情况下自动退出：直流控制系统从系统控制层切换为站控层；分送运行方式下，单极功率控制模式切换为单极电流控制模式；极解锁状态消失；主/从控站切换；主控站系统功能控制位置发生变化；

引起整定值发生变化的外部条件。本发明所提出的方法实现了每极可根据本极功率自动运行曲线自动调节本极输送的功率，提高运行的灵活性和高效性；也可应用于其他常规和特高压直流工程，为其提供一定参考和借鉴价值。

本发明的控制方法不仅包括单极功率控制策略，还包括单极功率自动控制功能在功率分送运行模式下投入/退出条件、单极功率自动运行曲线设定与选择。

附图说明

图1为单极功率自动控制功能切换逻辑框图；

图2为单极功率控制模式实现原理逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图进行说明。

单极功率自动控制在单极电流控制模式的基础上实现，步骤如下：

1)根据单极功率自动控制功能选定的单极功率整定值除以本极实时直流电压，得到本极电流参考值；

2)根据单极功率自动控制功能选定的单极功率升降速率整定值除以本极实时直流电压，得到本极电流升降速率参考值；

3)根据计算出来的本极电流参考值和本极电流升降速率参考值，按照单极电流控制模式调节到设定的单极功率整定值。

单极功率自动控制功能选定的单极功率整定值，以及根据单极功率自动控制功能选定的单极功率升降速率整定值，是由单极功率自动运行曲线设定的。单极功率自动运行曲线需根据运行的当前状态和调度的安排，在单极功率自动控制功能投入前进行设定。

运行人员首先将当前运行的功率水平设定为起始功率，再根据调度要求设定某一时间点所要达到的功率点，通过定义多个功率/时间数值点，自动绘制出单极功率自动运行曲线；

当单极功率自动控制功能投入后，直流控制系统将闭锁运行人员手动设定的单极功率整定值和单极功率升降速率整定值，选择运行人员提前设定好的单极功率自动运行曲线的整定值。

单极功率自动控制功能设置有投入条件和退出条件；当此功能投入时，直流控制系统对整定值进行切换，闭锁运行人员手动设定的功率整定值，选择运行人员提前设定好的单极功率自动运行曲线的整定值；直流控制系统将此功能选定的单极功率整定值转化为电流整定值，控制器按照电流控制的方式来控制本极直流功率的传输，自动调节本极的直流传输功率。

单极功率自动控制功能的投入需同时满足以下条件：

直流控制系统处于系统控制层；

分送运行方式下，选择单极功率控制的极；

极处于解锁运行状态；

有效控制位置为主控站的运行人员工作站。

单极功率自动控制功能可由运行人员手动退出，但为保证直流输电系统正常运行，在以下情况下将自动退出：

直流控制系统从系统控制层切换为站控层；

分送运行方式下，单极功率控制模式切换为单极电流控制模式；

极解锁状态消失；

主/从控站切换；

主控站系统功能控制位置(运行人员或远方调度)发生变化；

引起整定值发生变化的外部条件，如功率提升/回降、保护启动降电流等。

单极功率自动控制功能切换逻辑如图1所示。默认情况下处于退出状态，即选择运行人员手动设置的单极功率整定值和单极功率升降速率整定值。当满足切换到单极功率自动控制功能条件时，运行人员可下发命令启动此功能，直流控制系统对整定值进行选择，闭锁运行人员手动设定的功率整定值和功率升降速率整定值，选择运行人员提前设定好的单极功率自动运行曲线的整定值。

单极功率控制模式实现原理逻辑如图2所示。直流控制系统将单极功率自动控制功能选定的单极功率整定值和单极功率升降速率整定值转化为电流整定值和电流升降速率整定值，控制器按照电流控制的方式来控制直流功率的传输，自动调节本极的直流传输功率。

本发明针对直流功率分送运行方式，实现了每极输送的直流功率可根据本极功率自动运行曲线实现自动调节，提高了运行的灵活性和高效性；每极保持在按极设置的单极功率整定值，两极互不影响，提高了直流系统的稳定性和可控性。此外，本发明也可应用于特高压直流工程，为其提供一定参考和借鉴价值。

Claims (5)

1.功率分送运行模式下单极功率自动控制方法，其特征在于：步骤如下：

1)根据单极功率自动控制功能选定的单极功率整定值除以本极实时直流电压，得到本极电流参考值；

2)根据单极功率自动控制功能选定的单极功率升降速率整定值除以本极实时直流电压，得到本极电流升降速率参考值；

3)根据计算出来的本极电流参考值和本极电流升降速率参考值，按照单极电流控制模式调节到设定的单极功率整定值。

2.根据权利要求1所述的功率分送运行模式下单极功率自动控制方法，其特征在于：所述单极功率自动控制功能选定的单极功率整定值，以及根据单极功率自动控制功能选定的单极功率升降速率整定值，是由单极功率自动运行曲线设定；单极功率自动运行曲线根据运行的当前状态和调度的安排，在单极功率自动控制功能投入前进行设定；运行人员首先将当前运行的功率水平设定为起始功率，再根据调度要求设定某一时间点所要达到的功率点，通过定义多个功率/时间数值点，得到单极功率自动运行曲线；当单极功率自动控制功能投入后，直流控制系统将闭锁运行人员手动设定的单极功率整定值和单极功率升降速率整定值，选择运行人员提前设定好的单极功率自动运行曲线的整定值。

3.根据权利要求1所述的功率分送运行模式下单极功率自动控制方法，其特征在于：单极功率自动控制功能设置有投入条件和退出条件；当此功能投入时，直流控制系统对整定值进行切换，闭锁运行人员手动设定的功率整定值，选择运行人员提前设定好的单极功率自动运行曲线的整定值；直流控制系统将此功能选定的单极功率整定值转化为电流整定值，控制器按照电流控制的方式来控制本极直流功率的传输，自动调节本极的直流传输功率。

4.根据权利要求3所述的功率分送运行模式下单极功率自动控制方法，其特征在于：单极功率自动控制功能的投入要求同时满足以下条件：

直流控制系统处于系统控制层；

分送运行方式下，选择单极功率控制的极；

极处于解锁运行状态；

有效控制位置为主控站的运行人员工作站。

5.根据权利要求3所述的功率分送运行模式下单极功率自动控制方法，其特征在于：单极功率自动控制功能由运行人员手动退出，为保证直流输电系统正常运行，在以下情况下自动退出：

直流控制系统从系统控制层切换为站控层；

分送运行方式下，单极功率控制模式切换为单极电流控制模式；

极解锁状态消失；

主/从控站切换；

主控站系统功能控制位置发生变化；

引起整定值发生变化的外部条件。