CN106786717B - 多端柔性直流输电换流站站间的控制方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多端柔性直流输电换流站站间的控制方法、装置和系统，该方法包括：接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的监控信息；获取所选择的被控换流站；当被控换流站处于可控状态时，根据所选择的被控换流站的设备提供对应的控制选项；获取所选择的控制选项，生成与所选择的控制选项对应的预置命令以对被控换流站进行校核；当校核结果无误时，生成与所选择的控制选项对应的控制命令至被控换流站的远动主机，由被控换流站的远动主机根据控制命令下发遥控信号。上述的方法通过远动通信的方式可实现任意一个换流站对与其通信连接的其它换流站的监视与控制，从而达成各换流站相互监视与控制的目的。

Description

多端柔性直流输电换流站站间的控制方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及电网技术领域，特别是涉及一种多端柔性直流输电换流站站间的控制方法、装置和系统。

背景技术

柔性直流输电基于电压源变流器和脉冲宽度调制技术将直流电压逆变为幅值和相位都可控的交流电压，并可以独立快速控制所传输的有功功率和无功功率，极大地增强了输电的灵活性，成为可再生能源发电并网或小规模发电厂并网最有潜质的电力传输方式。

可再生能源发电或小规模发电系统基于地域的原因一般分散布置，为适应发电厂的接入柔性直流输电系统采用多端系统，三端柔性直流输电系统如图1所示。基于电流源变换器的常规直流输电两端换流站的站间SCADA(Supervisory Control And DataAcquisition，数据采集与监视控制系统)信息通过站间网桥通信来实现站间信息共享与监视。每个换流站SCADA采用A、B双网的组网原则，对应两端换流站分别配置网桥A和网桥B，两端换流站网桥之间通过专用2M通道进行通信，实现SCADA信息相互传输。可将该实现方式看成站间SCADA网的延伸方式实现SCADA相互监视，结构示意图如图2所示。

通过站间网桥通信实现的SCADA信息共享和相互监视相当于两端的换流站各自从对端的换流站系统服务器中读取数据并在运行人员工作站上展示，该方案仅能实现相互监视的功能却不能实现两端换流站相互控制功能。

发明内容

基于此，本发明提供一种多端柔性直流输电换流站站间的控制方法、装置和系统，能够实现两换流站相互控制功能。

一种多端柔性直流输电换流站站间的控制方法，包括：

接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的监控信息；

获取所选择的被控换流站；

当所述被控换流站处于可控状态时，根据所选择的被控换流站的设备提供对应的控制选项；

获取所选择的控制选项，生成与所选择的控制选项对应的预置命令以对被控换流站进行校核；

当校核结果无误时，生成与所选择的控制选项对应的控制命令至被控换流站的远动主机，由被控换流站的远动主机根据所述控制命令下发遥控信号。

一种多端柔性直流输电换流站站间的控制装置，包括：接收模块、选择模块、控制选项生成模块、预置命令生成模块和发送模块

所述接收模块，用于接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的监控信息；

所述选择模块，用于获取所选择的被控换流站；

所述控制选项生成模块，用于当所述被控换流站处于可控状态时，根据所选择的被控换流站的设备提供对应的控制选项；

所述预置命令生成模块，用于获取所选择的控制选项，生成与所选择的控制选项对应的预置命令以对被控换流站进行校核；

所述发送模块，用于当校核结果无误时，生成与所选择的控制选项对应的控制命令至被控换流站的远动主机，由被控换流站的远动主机根据所述控制命令下发遥控信号。

一种多端柔性直流输电换流站站间的控制系统，包括设置在各换流站的第一主用远动主机和第二主用远动主机，各换流站的第一主用远动主机和其它换流站的第二主用远动主机通信连接，所述第一主用远动主机设置有上述的多端柔性直流输电换流站站间的控制装置。

上述的多端柔性直流输电换流站站间的控制方法，当前换流站接收与其通信连接的其它换流站的远动主机的监控信息，当选择连接的其中一个被控换流站时，可向该被控换流站的远动主机发送控制命令，由被控换流站的远动主机根据控制命令下发遥控信号，通过远动通信的方式可实现任意一个换流站对与其通信连接的其它换流站的监视与控制，从而达成各换流站相互监视与控制的目的。

附图说明

图1为三端柔性直流输电系统的框架示意图；

图2为常规直流输电两站换流站站间SCADA信息相互监视示意图；

图3为一个实施例的多端柔性直流输电换流站站间控制系统的框架示意图；

图4为另一个实施例的多端柔性直流输电换流站站间控制系统的框架示意图；

图5为一个实施例的多端柔性直流输电换流站站间控制方法的流程图；

图6为一个实施例的利用本发明的多端柔性直流输电换流站站间控制方法对换流站的充电过程进行控制的流程图；

图7为一个实施例的多端柔性直流输电换流站站间控制装置的结构框图。

具体实施方式

在一个实施例中，如图3所示，提供一种多端柔性直流输电换流站站间控制系统，包括设置在各换流站的第一主用远动主机101和第二主用远动主机102，各换流站的第一主用远动主机101与其它换流站的第二主用远动主机102通信连接。

远动主机是电网调度自动化系统中安装在发电厂、变电站/换流站的一种具有遥信、遥测、遥控和遥调的远动功能的自动化设备。各换流站的第二远动主机102，用于对本地的换流站的设备进行控制，并将本地的换流站的监控信息发送至连接的其它换流站的第一主用远动主机101上。第一主用远动主机101用于根据接收的其它换流站的监控信息，实现对连接的其它换流站的远程控制。

各换流站的第一主用远动主机和第二主用远动主机的功能一致，完成换流站内遥信、遥测、遥控和遥调的功能。当前换流站的第一主用远动主机通过网络接收其它换流站的第二主用远动主机的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制系统)信息。根据第一主用远动主机接收到的其它换流站点的SCADA信息，调度员能够通过第一主用远动主机向其它换流站发送遥控信息，以实现对其它换流站的控制。

在另一个实施例中，请参阅图4，还包括设置在各换流站的第一备用远动主机和第二备用远动主机，各换流站的第一备用远动主机与其它换流站的第二备用远动主机通信连接。第一备用远动主机和第二备用远动主机作为系统的备用，具有与第一主用远动主机相同的功能，在此不再赘述。各换流站的第一主用远动主机和第一备用远动主机通信连接，各换流站的第二主用远动主机和第二备用远动主机通信连接。

该多端柔性直流输电换流站站间控制系统，能够实现任意换流站与其通信连接的其它换流站的监视与控制，达成换流站相互监视与控制的目的，方便运行管理人员统一管理。

在一个实施例中，提供一种多端柔性直流输电换流站站间的控制方法，运程在图4所示的第一主用远动主机和第一备用远动主机中，如图5所示，包括以下步骤：

S202：接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的监控信息。

当前换流站可以为任意一个多端柔性直流输电换流站站间控制系统中的任意一个换流站，以图4的换流站2为当前换流站为例，换流站1和换流站3为被控换流站。监控信息即SCADA信息。

S204：获取所选择的被控换流站。

当前换流站的调度员通过当前换流站的第一主用远动主机实现对其它换流站的控制。当前换流站的调度员在运行人员工作模拟的一次接线图上进行，选择被控换流站。具体的，调度员将光标放在要进行被控换流站的设备上，打开该被控换流站设备相关的控制类型菜单，如果该设备不可控，则此时显示一个错误信息，控制过程中断。如果该设备可控，则执行步骤S206。

S206：当被控换流站处于可控状态时，根据所选择的被控换流站的设备提供对应的控制选项。

例如，如果调度员所选择的被控换流站的设备为开关控制，则根据开关目前所处的分合状态，提供控分或控合的选项。如果调度员所选择的被控换流站的设备为变压器分接头，则提供控升、控降或急停选项。

S208：获取所选择的控制选项，生成与所选择的控制选项对应的预置命令以对被控换流站进行校核。

当调度员确认对控制选项的选择后，生成与所选择的控制选项对应的预置命令，预置命令发至实时服务器时，实时服务器全面检查该设备目前是否处于可控状态。如状态正确，则将预置命令发送至被控换流站以对被控换流站进行校核。对被控换流站进行校核是指对被控换流站的可控状态进行校核。当校核结果无误时，执行步骤S210。

S210：当校核结果无误时，生成与所选择的控制选项对应的控制命令至被控换流站的远动主机，由被控换流站的远动主机根据控制命令下发遥控信号。

当调度员确认校核结果无误时，生成与所选择的控制选项对应的控制命令至被控换流站的远动主机，由被控换流站的远动主机下发控制遥控信号。以图4为例，换流站2的第一主用远动主机向被控换流站的第一主用远动主机发送控制命令，被控换流站的第一主用远动主机根据控制命令下发遥控信号。

上述的多端柔性直流输电换流站站间的控制方法，当前换流站接收与其通信连接的其它换流站的远动主机的监控信息，当选择连接的其中一个被控换流站时，可向该被控换流站的远动主机发送控制命令，由被控换流站的远动主机根据控制命令下发遥控信号，通过远动通信的方式可实现任意一个换流站对与其通信连接的其它换流站的监视与控制。

在另一实施例中，在步骤S210之后，还包括：

S212：接收被控换流站的动作反馈信息，生成控制结果。

控制命令发出后指定时间内，该设备变位，则系统记录本设备遥控执行成功事件；否则，系统记录本设备拒控事件。

在另一个实施例中，在步骤S210之后，还包括：

获取撤销指令，将撤销指令发送至对应的被控换流站，由被控换流站的远动主机根据撤销指令控制对应的设备停止动作。

系统记录本设备控制撤销事件。

在另一个实施例中，接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的监控信息的步骤包括：接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的经过滤的远动主机的监控信息。

如表1所示，送其他换流站信息传送到主控换流站的第一主用远动主机和第一备用远动主机，实现将一个换流站的监控信息传送到另外两个换流站，完成三端柔性直流换流站SCADA相互监视的功能。

表1：三个换流站SCADA实现相互监视的信息表

单个换流站所有的监控信息都要上传所属换流站计算机监控系统的服务器，通过软件设置，过滤就地换流站的设备的辅助开关量信号，例如断路器设备本体的“马达动作”、“弹簧未储能”等信号，只要将重要的电压、电流模拟量信号，隔离/接地开关的控制信号上送到其他换流站即可，大大降低SCADA监控网络的数据量，避免监控系统网络数据臃肿，降低运行的风险。

以三端换流站交直流并联运行方式下充电的控制过程为例说明任一个换流站实现控制其他两个换流站的流程。详细的流程见图6所示，其中主控站可以是三个柔性直流换流站中任意一个换流站，其余两个换流站为被控换流站，具体包括以下步骤：

S1：主控站SCADA操作人员对主控站进行充电操作。

S2：在主控站充电完成后，操作人员对被控换流站按顺序进行充电操作。充电命令通过主控站的第一主用远动主机和第一备用远动主机发送至对应的换流站的第二主用远动主机和第二备用远动主机。被控换流站的第二主用远动主机或第二备用远动主机根据充电命令进行动作，并向主控站充电结果。

S403：接收被控换流站的第二主用远动主机或第二备用远动主机对充电命令的反馈。

S404：判断是否为最后一个换流站。若是，则三端系统充电操作完成，若否，则执行步骤S405。

S405：主控站的第一主用远动主机和第一备用远动主机发送充电命令至下一个换流站的第二主用远动主机和第二备用远动主机。

在一个实施例中，提供一种多端柔性直流输电换流站站间的控制装置，如图7所示，包括：接收模块601、选择模块602、控制选项生成模块603、预置命令生成模块604和发送模块605。

接收模块601，用于接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的监控信息。

选择模块602，用于获取所选择的被控换流站。

控制选项生成模块603，用于当被控换流站处于可控状态时，根据所选择的被控换流站的设备提供对应的控制选项。

预置命令生成模块604，用于获取所选择的控制选项，生成与所选择的控制选项对应的预置命令以对被控换流站进行校核。

发送模块605，用于当校核结果无误时，生成与所选择的控制选项对应的控制命令至被控换流站的远动主机，由被控换流站的远动主机根据控制命令下发遥控信号。

上述的多端柔性直流输电换流站站间的控制装置，当前换流站接收与其通信连接的其它换流站的远动主机的监控信息，当选择连接的其中一个被控换流站时，可向该被控换流站的远动主机发送控制命令，由被控换流站的远动主机根据控制命令下发遥控信号，通过远动通信的方式可实现任意一个换流站对与其通信连接的其它换流站的监视与控制，从而达成各换流站相互监视与控制的目的。

在另一个实施例中，接收模块601，还用于接收被控换流站的动作反馈信息，生成控制结果。

在另一个实施例中，还包括指令撤销模块606，用于获取撤销指令，将撤销指令发送至对应的被控换流站，由被控换流站的远动主机根据撤销指令控制对应的设备停止动作。

在另一个实施例中，接收模块601，用于接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的经过滤后的监控信息。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多端柔性直流输电换流站站间的控制方法，其特征在于，包括：

接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的监控信息；

获取所选择的被控换流站；

当所述被控换流站处于可控状态时，根据所选择的被控换流站的设备提供对应的控制选项；

获取所选择的控制选项，生成与所选择的控制选项对应的预置命令以对被控换流站进行校核；

当校核结果无误时，生成与所选择的控制选项对应的控制命令至被控换流站的远动主机，由被控换流站的远动主机根据所述控制命令下发遥控信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述生成与所选择的控制选项对应的控制命令至被控换流站的远动主机，由被控换流站的远动主机根据所述控制命令下发遥控信号的步骤之后，还包括：

接收被控换流站的动作反馈信息，生成控制结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述生成与所选择的控制选项对应的控制命令至被控换流站的远动主机，由被控换流站的远动主机根据所述控制命令下发遥控信号的步骤之后，还包括：

获取撤销指令，将所述撤销指令发送至对应的被控换流站，由所述被控换流站的远动主机根据所述撤销指令控制对应的设备停止动作。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的监控信息的步骤包括：接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的经过滤后的监控信息。

5.一种多端柔性直流输电换流站站间的控制装置，其特征在于，包括：接收模块、选择模块、控制选项生成模块、预置命令生成模块和发送模块

所述接收模块，用于接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的监控信息；

所述选择模块，用于获取所选择的被控换流站；

所述控制选项生成模块，用于当所述被控换流站处于可控状态时，根据所选择的被控换流站的设备提供对应的控制选项；

所述预置命令生成模块，用于获取所选择的控制选项，生成与所选择的控制选项对应的预置命令以对被控换流站进行校核；

所述发送模块，用于当校核结果无误时，生成与所选择的控制选项对应的控制命令至被控换流站的远动主机，由被控换流站的远动主机根据所述控制命令下发遥控信号。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接收模块，还用于接收被控换流站的动作反馈信息，生成控制结果。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括指令撤销模块，用于获取撤销指令，将所述撤销指令发送至对应的被控换流站，由所述被控换流站的远动主机根据所述撤销指令控制对应的设备停止动作。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接收模块，用于接收与当前换流站通信连接的各被控换流站的远动主机的经过滤后的监控信息。

9.一种多端柔性直流输电换流站站间的控制系统，其特征在于，包括设置在各换流站的第一主用远动主机和第二主用远动主机，各换流站的第一主用远动主机和其它换流站的第二主用远动主机通信连接，所述第一主用远动主机设置有如权利要求5至8任一项所述的多端柔性直流输电换流站站间的控制装置。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括设置在各换流站的第一备用远动主机和第二备用远动主机，各换流站的第一备用远动主机和其它换流站的第二备用远动主机通信连接，所述第一备用远动主机设置有如权利要求5至8任一项所述的多端柔性直流输电换流站站间的控制装置。