CN109038638B - 一种直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方法、模块和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方法、模块和系统，交流母线分裂运行控制逻辑为：当检测到交流母线分裂运行时，不直接闭锁交流母线上的运行阀组，而将无功控制功能由按照全站直流系统整体无功控制自动切换为按照交流母线分别进行无功控制。即，依据每条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态，若本母线无功满足预设的无功需求，则保持与本交流母线连接的阀组运行状态以及交流滤波器状态；若本母线无功不满足预设的无功需求，则按照无功需求自动投切与相应交流母线连接的交流滤波器，回降与相应交流母线连接的阀组功率或闭锁阀组。本发明可有效克服目前直流输电工程中母线分裂运行保护存在的阀组误闭锁风险，减少阀组闭锁，有效保障电网安全并带来切实的经济效益。

Description

一种直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方 法、模块和系统

技术领域

本发明涉及直流输电技术领域，特别是一种高压直流输电及特高压直流输电系统中，直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方法、模块和系统。

背景技术

高压直流输电工程中，为了保证输电可靠性，一般都采用双交流母线或多交流母线，以双交流母线为例，母线分裂运行指的是，两条交流母线之前无电气联系，即交流场中任一交流串或母联开关均不满足同时连接于交流母线I又连接于交流母线II。

当母线分裂运行时，换流站中的运行阀组和交流滤波器大组可能处于不同的交流母线上，从而会引起投入的交流滤波器无法满足阀组运行要求、设备安全要求以及电压或无功要求，从而影响交直流系统的正常运行，甚至会导致系统过压，引起换流站交直流设备的运行安全。

目前直流输电工程中，母线分裂运行控制保护有两种方案：调度管理手段和技术控制手段。调度管理手段指的是，用调度管理的方式保证在直流运行时有足够的母线联络串，不会出现由于单一故障导致母线分裂运行，不特别配置母线分裂运行控制保护功能。技术控制手段指的是，在直流控制保护系统中配置母线分裂运行控制保护功能，确保交直流场设备安全。调度管理手段的灵活性和可靠性均不如技术控制手段，因此，一般将技术控制手段作为主要手段，而一般不采用调度管理手段或仅把调度手段作为辅助手段。

目前，在采用技术控制手段的直流工程中，一般采用配置母线分裂运行保护的方式，基本思路都是如下设计原则：母线分裂保护按阀组配置，当两条交流母线无联络时，与运行阀组不相连接的交流母线上有已投入的交流滤波器，则闭锁该运行阀组，相应判据如下：

SPLIT_ACT = SPLIT_ON∧TWO_BUS_DISCONN∧[(CONV_BUSI∧FILT_BUSII)∨(CONV_BUSII∧FILT_BUSI)]

其中，“∧”代表“与”逻辑，“∨”代表“或”逻辑，括号的层级关系由低到高依次为：[]、()。

上述判据中：母线分裂运行保护的输出信号为母线分裂运行保护动作信号（SPLIT_ACT），输入信号有：功能投退使能信号（SPLIT_ON），双交流母线之间无联络信号（TWO_BUS_DISCONN），本运行阀组连接于交流母线I信号（CONV_BUSI），本运行阀组连接于交流母线II信号（CONV_BUSII），本大组交流滤波器（有小组投入）连接于交流母线I信号（FILT_BUSI），本大组交流滤波器（有小组投入）连接于交流母线II信号（FILT_BUSII）。

母线分裂运行保护按阀组配置，当两条交流母线无联络时，上述闭锁运行阀组策略没有考虑与运行阀组相连接的交流母线上有已投入的交流滤波器这种情况。

在上述设计原则的指导下配置母线分裂运行保护，大大增加了阀组误闭锁风险。为了减少阀组闭锁风险，有专家学者提出了针对特殊工况下先切除交流滤波器的方式再延时闭锁阀组等方案，但仍未从原理上避免大多数母线分裂运行工况下的阀组误闭锁。

目前的母线分裂运行保护的设计原理，从根本上存在阀组误闭锁的风险。为此，迫切需要研究出一种适用于直流输电工程中更为合理的母线分裂运行的控制保护方法。

发明内容

本发明的目的是，提供一种直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方法、模块和系统，克服目前直流输电工程中母线分裂运行保护存在的阀组误闭锁风险。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种直流工程交流母线分裂运行控制方法，包括：

获取直流工程所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；

基于获取到的数据，判断交流母线是否处于分裂运行状态；

当交流母线处于分裂运行状态时，分别基于各交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，根据预设的无功控制策略，对各交流母线分别进行无功控制。

即，当检测到交流母线分裂运行时，不直接闭锁交流母线上的运行阀组，而将无功控制功能由传统的按照全站直流系统整体无功控制，自动切换为对各交流母线分别进行无功控制，使得每个交流母线按照该母线上连接的阀组运行状态和交流母线状态自动投切与本交流母线连接的交流滤波器、回降与本交流母线连接的阀组功率或闭锁阀组，从设计原理上避免了阀组误闭锁的风险。

本发明对交流母线是否处于分裂运行状态的检测可采用现有技术。

本发明交流母线处于分裂运行状态时，所根据的预设的无功控制策略，与交流母线正常运行时进行直流工程全站无功控制的无功控制策略相同。而不同之处仅在于无功控制策略执行时的输入数据：输入数据为全站所有交流母线相关数据，则经无功控制策略运算后得到的为针对全站所有交流母线的无功控制命令，输入为某一条分裂运行中的交流母线相关数据，则经无功控制策略运算后得到的即为针对该交流母线的无功控制命令。无功控制策略可采用现有技术。

作为一种实施方式，交流母线处于分裂运行状态时，根据预设的无功控制策略，对各交流母线进行无功控制包括：

根据分裂运行中预设第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据，判断第X条交流母线是否满足预设的无功需求：

若满足无功需求，则保持与该交流母线相连接的阀组运行状态以及交流滤波器状态；

若不满足无功需求，则进行如下一项或多项操作：

1）经设定的延时自动投切与该交流母线连接的交流滤波器；

2）经设定的延时自动回降与该交流母线连接的阀组功率；

3）经设定的延时自动闭锁与该交流母线连接的阀组。

判断全站交流母线或某条交流母线是否满足无功控制策略需求可采用现有技术。

为了实现交流母线分裂运行时对所有各条交流母线的单独无功控制，本发明可根据交流母线条数配置相应数量的、用于执行无功控制策略的无功控制功能模块。

第二方面，本发明还提供一种基于第一方面所述直流工程交流母线分裂运行控制方法的直流工程交流母线无功控制方法，包括：

S1，获取预设的采集信号；

S2，基于获取到的采集信号，根据预设的无功控制策略进行控制运算，包括；

在交流母线正常运行状态下，进行全站直流系统整体无功控制运算；

或在交流母线分裂运行状态下，将全站直流系统整体无功控制，切换为对预设的第X条交流母线进行单条交流母线无功控制运算；

S3，输出所述控制运算结果对应的控制信号。

进一步的，所述预设的采集信号包括：交流母线正常运行状态下，所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；或者交流母线分裂运行状态下，预设的第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据；

交流母线正常运行状态下，S2基于所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，进行全站直流系统整体无功控制运算；

交流母线分裂运行状态下，S2基于预设的第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据，对第X条交流母线进行单条交流母线的无功控制运算。

本方面无功控制策略亦可采用现有无功控制策略，在交流母线正常运行和分裂运行状态下，无功控制策略的逻辑相同，仅所依据的采集信号不同，故控制对象和控制结果不同。具体的，交流母线分裂运行状态下，无功控制功能的实现参考第一方面。

所述阀组运行状态数据包括与交流母线连接的阀组的运行信号、运行功率和所消耗的无功数据；所述滤波器状态数据包括各滤波器小组已切除信号、可切除信号、已连接信号和可连接信号；所述交流母线状态数据包括交流母线的电压和频率数据。

更进一步的，所述预设的采集信号还包括无功控制功能定值信号，无功控制功能定值包括预设的交流滤波器投切延时、阀组功率回降延时、阀组闭锁延时。

上述无功控制功能定值信号可包括无功投入/退出状态值、无功手动/自动值、电压/无功控制模式值、电压/无功限值、功率水平对应的滤波器组数、各组滤波器的额定无功功率和过压定值等数据。

具体的，S3输出的控制信号包括：与交流母线连接的滤波器投切命令（投小组滤波器、切小组滤波器）；以及与交流母线连接的阀组闭锁或功率回降命令（闭锁阀组命令、回降阀组功率命令、回降阀组功率水平）。

优选的，S3输出的信号还包括监控系统事件提示或告警信号。可用于上送事件提示信息以告知运行人员，事件提示信息可包括无功不满足无功策略要求的相关数据（实际值、定值）、已执行的无功控制操作信息等。S3输出的信号还可包括切换主机运行状态命令；改变无功控制模式命令（退出全站或某条交流母线无功控制自动模式命令）等。

此外，所述预设的采集信号还包括直流控制主机运行状态信号（值班信号），基于S1获取的采集信号，S3还输出主机运行状态切换命令。所述直流控制主机可为直流极控主机或直流站控主机。一般直流控制主机为冗余配置，一台主机处于值班状态，一台主机处于备用状态，两台主机有相同的无功控制策略，实际仅处于值班状态的主机的控制指令能输出，主机切换后，原值班主机状态由值班变为备用，另一台主机状态由备用变为值班。

第三方面，本发明还公开一种直流工程交流母线无功控制模块，包括：

信号获取单元，用于获取预设的采集信号；

控制单元包括，用于基于获取到的采集信号，根据预设的无功控制策略进行控制运算，包括：

在交流母线正常运行状态下，进行全站直流系统整体无功控制运算；

或在交流母线分裂运行状态下，将全站直流系统整体无功控制，切换为对预设的第X条交流母线进行单条交流母线无功控制运算；

控制信号输出单元，用于输出所述控制运算结果对应的控制信号。

第四方面，本发明还公开一种基于上述直流工程交流母线无功控制模块的直流工程交流母线分裂运行控制系统，其包括信号采集模块、逻辑判断模块、主控模块和根据交流母线条数设置的多个直流工程交流母线无功控制模块；

信号采集模块用于获取直流工程所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；

逻辑判断模块用于根据信号采集模块获取到的数据，判断交流母线是否处于分裂运行状态；

主控模块根据交流母线分裂运行状态判断结果，对各直流工程交流母线分裂运行控制模块进行控制，包括：

在交流母线正常运行状态下，使能其中任一直流工程交流母线无功控制模块，基于所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，进行全站直流系统整体无功控制运算，并输出相应的控制信号；

或者在交流母线分裂运行状态下，使能多个直流工程交流母线无功控制模块，分别对应一条交流母线，基于所对应的交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，进行对各交流母线的单条交流母线无功控制运算，并输出相应的控制信号。

所述直流工程交流母线无功控制模块的数量大于或等于交流母线条数。

有益效果

本发明通过在交流母线分裂运行时，将全站无功控制切换为各交流母线分别无功控制，可以有效地克服目前已有的母线分裂运行保护存在的缺陷，避免直流误闭锁的分裂母线控制方法。与目前的母线分裂运行控制保护方案相比，本发明提出的母线分裂运行控制方法从设计原理上避免了阀组误闭锁的风险，减少阀组闭锁，有效保障电网安全并带来切实的经济效益。

此外，本发明的无功控制模块利用相同的无功控制策略，实现全站无功控制或者单母线分别无功控制，无功控制功能可重用，从而方便进行模块化配置，能够根据母线条数进行灵活配置，使得本发明能够适用于多种接线方式：适用于3/2接线双母线接线、普通双母线接线方式，也适用于三母、四母等多交流母线运行方式。

附图说明

图1是本发明中的模块化无功控制功能示意图；

图2是本发明中的交流母线分裂运行后交流母线X无功控制示意图；

图3是本发明具体实施案例中的某直流工程交流场配串示意图；

图4是本发明具体实施案例中的交流母线分裂运行后交流母线I无功控制示意图；

图5是本发明具体实施案例中的交流母线分裂运行后交流母线II无功控制示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步描述。

针对目前母线分裂运行保护存在的阀组误闭锁风险，本发明的技术方案总体思路为：当检测到交流母线分裂运行时，不直接闭锁交流母线上的运行阀组，而将无功控制功能由按照全站直流系统整体无功控制自动切换为按照交流母线分别进行无功控制。

此外本发明将无功控制功能进行模块化配置，模块化配置是指无功控制功能由输入、输出以及无功控制策略组成，该功能模块可重用于同一直流工程不同的交流母线，也可以按照具体直流工程要求修改无功策略后重用于不同的直流工程。

本发明可适用于3/2接线双母线接线和普通双母线接线方式，也适用于三母、四母等多交流母线运行方式。

实施例1

本实施例为一种直流工程交流母线分裂运行控制方法，包括：

获取直流工程所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；

基于获取到的数据，判断交流母线是否处于分裂运行状态；

当交流母线处于分裂运行状态时，分别基于各交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，根据预设的无功控制策略，对各交流母线进行无功控制。

即，当检测到交流母线分裂运行时，不直接闭锁交流母线上的运行阀组，而将无功控制功能由传统的按照全站直流系统整体无功控制，自动切换为对各交流母线分别进行无功控制，使得每个交流母线按照该母线上连接的阀组运行状态和交流母线状态自动投切与本交流母线连接的交流滤波器、回降与本交流母线连接的阀组功率或闭锁阀组，从设计原理上避免了阀组误闭锁的风险。

本发明交流母线处于分裂运行状态时，所根据的预设的无功控制策略，与交流母线正常运行时进行直流工程全站无功控制的无功控制策略相同。而不同之处仅在于无功控制策略执行时的输入数据：输入数据为全站所有交流母线相关数据，则经无功控制策略运算后得到的为针对全站所有交流母线的无功控制命令，输入为某一条分裂运行中的交流母线相关数据，则经无功控制策略运算后得到的即为针对该交流母线的无功控制命令。

具体的，本实施例中，交流母线处于分裂运行状态时，根据预设的无功控制策略，对各交流母线进行无功控制包括：

根据分裂运行中预设第X条交流母线上连接的阀组运行状态、滤波器状态和第X条交流母线状态数据，判断第X条交流母线是否满足预设的无功需求：

若无功满足无功需求，则保持与该交流母线相连接的阀组运行状态以及交流滤波器状态；

若无功不满足无功需求，则进行如下操作中的一项或多项：

1）按照无功控制要求或电压控制要求经设定的延时自动投切与该交流母线连接的交流滤波器；

2）按照最小滤波器要求和绝对最小滤波器要求经设定的延时自动投入与该交流母线连接的交流滤波器；

3）判断是否满足预设的绝对最小滤波器要求，若不满足，则经设定的延时自动回降与该交流母线连接的阀组功率；

4）判断是否满足预设的阀组最小运行功率所需的绝对最小滤波器要求，若不满足，则输出经设定的延时自动闭锁与该交流母线连接的阀组。

上述无功控制策略亦为现有技术，其中，各种定值的预设可由外部进行赋值或修改。

为了实现交流母线分裂运行时对所有各交流母线的单独无功控制，本发明可根据交流母线条数配置相应数量的、用于执行无功控制策略的无功控制功能模块。

实施例2

基于与实施例1相同的发明构思，本实施例可用于实现实施例1所述执行无功控制策略的无功控制功能模块，具体为一种直流工程交流母线无功控制方法，包括：

S1，获取预设的采集信号；

S2，基于获取到的采集信号，根据预设的无功控制策略进行控制运算，包括；

在交流母线正常运行状态下，进行全站直流系统整体无功控制运算；

或在交流母线分裂运行状态下，将全站直流系统整体无功控制，切换为对预设的第X条交流母线进行单条交流母线无功控制运算；

S3，输出所述控制运算结果对应的控制信号。

所述预设的采集信号包括：交流母线正常运行状态下，所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；或者交流母线分裂运行状态下，预设的第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据；

交流母线正常运行状态下，S2基于所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，进行全站直流系统整体无功控制运算；

交流母线分裂运行状态下，S2基于预设的第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据，对第X条交流母线进行单条交流母线的无功控制运算。

本发明中，无功控制策略在交流母线正常运行和分裂运行状态下，无功控制策略的逻辑相同，仅所依据的采集信号不同，故控制对象和控制结果不同。

在交流母线正常运行和分裂运行状态下，无功控制策略的逻辑相同，仅所依据的采集信号不同，故控制对象和控制结果不同。具体的，无功控制功能的实现参考实施例1，即判断交流母线正常运行状态下的全站交流母线是否满足无功控制策略中预设的无功需求，或者判断交流母线分裂运行状态下，各交流母线是否满足无功需求。

所述阀组运行状态数据包括与交流母线连接的阀组的运行信号、运行功率和所消耗的无功数据；所述交流滤波器状态数据包括各滤波器小组已切除信号、可切除信号、已连接信号和可连接信号；所述交流母线状态数据包括交流母线的电压和频率数据。

所述预设的采集信号还包括无功控制功能定值信号，无功控制功能定值包括预设的交流滤波器投切延时、阀组功率回降延时、阀组闭锁延时、无功定值和无功差值的阈值；

无功控制功能定值信号可包括无功投入/退出状态值、无功手动/自动值、电压/无功控制模式值、电压/无功限值、功率水平对应的滤波器组数、各组滤波器的额定无功功率和过压定值等数据。

S3输出的控制信号包括：与交流母线连接的滤波器投切命令（投小组滤波器、切小组滤波器）；以及与交流母线连接的阀组闭锁或功率回降命令（闭锁直流命令、回降直流功率命令、回降直流功率水平）。

S3输出的信号还包括监控系统事件提示或告警信号。可用于上送事件提示信息以告知运行人员，事件提示信息可包括不满足无功策略要求的相关数据（实际值、定值）、已执行的无功控制操作信息等。S3输出的信号还可包括切换主机运行状态命令；改变无功控制模式命令（退出全站或某条交流母线的无功控制自动模式命令）等。

此外，所述预设的采集信号还包括直流控制主机运行状态信号（值班信号），基于S1获取的采集信号，S3还输出主机运行状态切换命令。所述直流控制主机可为直流极控主机或直流站控主机。一般直流控制主机为冗余配置，一台主机处于值班状态，一台主机处于备用状态，两台主机有相同的控制策略，实际仅处于值班状态的主机的控制指令能输出，主机切换后，原值班主机状态由值班变为备用，另一台主机状态由备用变为值班。

所述预设的采集信号还包括使能状态信号，S2进行全站直流系统整体无功控制或者进行单条母线无功控制时，所述使能状态信号为使能状态。使得本实施例的方法能够用于多条交流母线的无功控制系统中。

实施例3

参考图2所示，基于与实施例1和2相同的发明构思，本实施例为一种直流工程交流母线无功控制模块，包括：

信号获取单元，用于获取预设的采集信号；

控制单元包括，用于基于获取到的采集信号，根据预设的无功控制策略进行控制运算，包括；

在交流母线正常运行状态下，进行全站直流系统整体无功控制运算；

或在交流母线分裂运行状态下，将全站直流系统整体无功控制，切换为对预设的第X条交流母线进行单条交流母线无功控制运算；

控制信号输出单元，用于输出所述控制运算结果对应的控制信号。

上述各功能单元的功能实现参考实施例1。

信号获取单元获取的预设的采集信号还包括使能状态信号，在进行全站直流系统整体无功控制或者进行单条母线无功控制时，所述使能状态信号为使能状态。使得本实施例无功控制模块能够用于多条交流母线的无功控制系统中。

实施例4

基于与实施例1-3相同的发明构思，本实施例为直流工程交流母线分裂运行控制方法，具体为：

按照交流母线条数配置如实施例3的无功控制功能模块；

检测交流母线是否处于分裂运行状态，若是则对于各分裂运行中的交流母线，分别利用一个已配置的无功控制功能模块，按照直流工程交流母线分裂运行控制方法，针对各交流母线分别进行单条交流母线分裂运行时的无功控制；否则利用任一一个无功控制功能模块，按照全站直流系统整体无功控制方法进行无功控制。对交流母线是否处于分裂运行状态的检测，以及全站直流系统整体无功控制方法为现有技术。

实施例5

基于与实施例1-4相同的发明构思，特别参考实施例4，本实施例为一种基于实施例3所述直流工程交流母线无功控制模块的直流工程分裂母线控制系统，包括信号采集模块、逻辑判断模块、主控模块和根据交流母线条数设置的多个直流工程交流母线无功控制模块；

信号采集模块用于获取直流工程所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；

逻辑判断模块用于根据信号采集模块获取到的数据，判断交流母线是否处于分裂运行状态；

主控模块根据交流母线分裂运行状态判断结果，对各直流工程交流母线无功控制模块进行控制，包括：

在交流母线正常运行状态下，使能其中任一直流工程交流母线无功控制模块，基于所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，进行全站直流系统整体无功控制运算，并输出相应的控制信号；

或者在交流母线分裂运行状态下，使能多个直流工程交流母线无功控制控制模块，分别对应一条交流母线，基于所对应的交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，进行对各交流母线的单条交流母线无功控制运算，并输出相应的控制信号。

直流工程交流母线分裂运行控制模块的数量大于或等于交流母线条数，为冗余配置。

实施例6

参考实施例4和图1，本实施例将无功控制功能进行模块化封装，按照交流母线条数（假设为X条，X=1，2，3…）配置X个无功控制功能模块，即实施例3所述的直流工程交流母线无功控制模块。

正常情况下，母线处于非分裂运行状态，任选其中一个无功控制功能有效，其他无功控制功能无效，按照全直流系统交流母线运行状态、与所有交流母线连接的阀组运行状态以及交流滤波器组数，整体进行无功控制；当母线分裂运行时，自动使能所有的无功控制功能，将输入信号中的“与交流母线连接的滤波器状态”、“与交流母线连接的阀组运行状态”分别和“与交流母线X连接”信号进行“与”逻辑构成新的输入信号：“与交流母线X连接的滤波器状态”、“与交流母线X连接的阀组运行状态”，“交流母线状态”信号选用“交流母线X状态”信号，将输出信号中的“与交流母线连接的滤波器投切命令” 、“与交流母线连接的阀组闭锁或功率回降命令” 分别和“与交流母线X连接”信号进行“与”逻辑构成新的输出信号：“与交流母线X连接的滤波器投切命令”、“与交流母线X连接的阀组闭锁或功率回降命令”；保持无功控制策略不变，每条交流母线的无功控制功能采用与本交流母线相连接的阀组和交流滤波器状态来投切与本母线相连的交流滤波器和控制与本母线相连接的阀组，如图2所示。

实施例7

以某直流工程为例，其交流场配串示意图如图3所示，交流场为直流工程中最常见的双母线3/2接线方式，共有11串，第10串为不完整串，共有4个阀组，可以是双回四极常规直流的4个极，每极一个阀组，也可以是双极特高压直流中的两个高阀组两个低阀组，交流滤波器接入点以及换流变接入点如图3所示。

依据目前直流工程的技术手段，按照阀组配置母线分裂运行保护，当Ⅰ母和Ⅱ母之间无联络，且不与某运行阀组相连的交流母线与大组交流滤波器（有小组投入）相连接时，该阀组的交流母线分裂运行保护即满足条件。

若本例中所有阀组都处于运行状态，所有交流滤波器大组都有小组投入，所有的边开关均为合位，所有串的中开关均为分位，交流母线处于分裂运行状态。交流母线I上有运行阀组C11、C12，有小组投入的交流滤波器AFC1、AFC3、AFC4；交流母线II上有运行阀组C21、C22，有小组投入的交流滤波器AFC2、AFC5。采用现有技术，对运行阀组C11而言，母线分裂运行，且不与该运行阀组相连的交流母线II上有小组投入的交流滤波器AFC2、AFC5相连接时，运行阀组C11的交流母线分裂运行保护即满足条件将闭锁C11，其他阀组也同理满足交流母线分裂运行保护，将导致所有阀组全部闭锁。

若采取本发明的控制方法，不配置母线分裂运行保护，当交流母线分裂运行后，各条交流母线分别控制无功，即：无功控制功能自动分为交流母线I无功控制、交流母线II无功控制，交流母线I无功控制功能依据与交流母线I连接的阀组运行状态和交流母线I状态自动投切与交流母线I连接的交流滤波器、或回降与交流母线I连接的阀组功率或闭锁阀组，交流母线II无功控制功能依据与交流母线II连接的阀组运行状态和交流母线II状态自动投切与交流母线II连接的交流滤波器、或回降与交流母线II连接的阀组功率或闭锁阀组，如图4和图5所示。

详细描述如下，将无功控制功能进行模块化封装，按照交流母线条数配置无功控制功能模块，以双母线为例，配置2个无功控制功能。正常情况下，母线处于非分裂运行状态，任选其中一个无功控制功能模块有效，其他无功控制功能模块无效，按照全直流系统交流母线运行状态、与所有交流母线连接的阀组运行状态以及交流滤波器组数，整体进行无功控制；当母线分裂运行时，自动使能所有的无功控制功能模块，指定（预设）各无功控制功能模块所对应的交流母线，对各无功控制功能模块进行的工作举例说明即，此时对应交流母线I的无功控制功能模块：将输入信号中的“与交流母线连接的滤波器状态”、“与交流母线连接的阀组运行状态”分别和“与交流母线I连接”信号进行“与”逻辑构成新的输入信号：“与交流母线I连接的滤波器状态”、“与交流母线I连接的阀组运行状态”，“交流母线状态”信号选用“交流母线I状态”信号，将输出信号中的“与交流母线连接的滤波器投切命令”、“与交流母线连接的阀组闭锁或功率回降命令”分别和“与交流母线I连接”信号进行“与”逻辑构成新的输出信号：“与交流母线I连接的滤波器投切命令”、“与交流母线I连接的阀组闭锁或功率回降命令”；无功控制策略不变，以此类推，自动形成交流母线II的无功控制功能；每条交流母线的无功控制功能采用与本交流母线相连接的阀组和交流滤波器状态来投切与本母线相连的交流滤波器和控制与本母线相连接的阀组。

若上例同样的交流母线分裂运行工况，采取本发明提及的交流母线分裂运行控制方法，不配置母线分裂运行保护，当交流母线分裂运行后，对交流母线I而言，母线上有运行阀组C11、C12，有小组投入的交流滤波器AFC1、AFC3、AFC4，若交流母线I的无功平衡，则保持母线I上的阀组运行状态以及交流滤波器状态不变，两阀组均能正常运行，若交流母线I的无功不满足无功需求，采取如下措施：①按照无功控制要求或电压控制要求经设定的延时自动投切与交流母线I连接的交流滤波器；②按照最小滤波器要求和绝对最小滤波器要求经设定的延时自动投入与交流母线I连接的交流滤波器；③判断是否满足预设的绝对最小滤波器要求，若不满足，则经设定的延时自动回降与交流母线I连接的阀组功率；④判断是否满足预设的阀组最小运行功率所需的绝对最小滤波器要求，若不满足，则输出经设定的延时自动闭锁与交流母线I的阀组。对交流母线II而言，母线上有运行阀组C21、C22，有小组投入的交流滤波器AFC2、AFC5，交流母线II的无功控制功能控制同交流母线I无功控制功能类似。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种直流工程交流母线分裂运行控制方法，其特征是，包括：

获取直流工程所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；

基于获取到的数据，判断交流母线是否处于分裂运行状态；

当交流母线处于分裂运行状态时，分别基于各交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，根据预设的无功控制策略，对各交流母线分别进行无功控制包括：

根据母线分裂运行中预设第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据，判断第X条交流母线的无功是否满足预设的无功需求：

若满足无功需求，则保持与该交流母线相连接的阀组运行状态以及交流滤波器状态；

若不满足无功需求，则进行如下一项或多项操作：

1）经设定的延时自动投切与该交流母线连接的交流滤波器；

2）经设定的延时自动回降与该交流母线连接的阀组功率；

3）经设定的延时自动闭锁与该交流母线连接的阀组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，交流母线处于分裂运行状态时，所根据的预设的无功控制策略，与交流母线正常运行时进行直流工程全站无功控制的无功控制策略相同。

3.一种基于权利要求1-2任一项所述方法的直流工程交流母线无功控制方法，其特征是，包括：

S1，获取预设的采集信号；

S2，基于获取到的采集信号，根据预设的无功控制策略进行控制运算，包括：

在交流母线正常运行状态下，进行全站直流系统整体无功控制运算；

或在交流母线分裂运行状态下，将全站直流系统整体无功控制，切换为对预设的第X条交流母线进行单条交流母线无功控制运算；

S3，输出控制运算结果对应的控制信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述预设的采集信号包括：交流母线正常运行状态下，所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；或者交流母线分裂运行状态下，预设的第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据；

交流母线正常运行状态下，S2基于所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，进行全站直流系统整体无功控制运算；

交流母线分裂运行状态下，S2基于预设的第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据，对第X条交流母线进行单条交流母线的无功控制运算。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述预设的采集信号还包括无功控制功能定值信号，无功控制功能定值包括预设的交流滤波器投切延时、阀组功率回降延时和阀组闭锁延时。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征是，S3输出的控制信号包括：与交流母线连接的滤波器投切命令，与交流母线连接的阀组闭锁命令，以及与交流母线连接的阀组功率回降命令中的一种或多种。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征是，S3输出的信号还包括监控系统事件提示或告警信号。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述预设的采集信号还包括直流控制主机运行状态信号，基于S1获取的采集信号，S3还输出主机运行状态切换命令。

9.一种基于权利要求1-2任一项所述方法的直流工程交流母线无功控制模块，其特征是，包括：

信号获取单元，用于获取预设的采集信号；

控制单元包括，用于基于获取到的采集信号，根据预设的无功控制策略进行控制运算，包括：

在交流母线正常运行状态下，进行全站直流系统整体无功控制运算；

或在交流母线分裂运行状态下，将全站直流系统整体无功控制，切换为对预设的第X条交流母线进行单条交流母线无功控制运算；

控制信号输出单元，用于输出控制运算结果对应的控制信号。

10.一种基于权利要求9所述直流工程交流母线无功控制模块的直流工程交流母线无功控制系统，其特征是，包括信号采集模块、逻辑判断模块、主控模块和根据交流母线条数设置的多个直流工程交流母线无功控制模块；

信号采集模块用于获取直流工程所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；

逻辑判断模块用于根据信号采集模块获取到的数据，判断交流母线是否处于分裂运行状态；

主控模块根据交流母线分裂运行状态判断结果，对各直流工程交流母线无功控制模块进行控制，包括：

在交流母线正常运行状态下，使能其中任一直流工程交流母线无功控制模块，基于所有交流母线上连接的阀组运行状态、滤波器状态和交流母线状态数据，进行全站直流系统整体无功控制运算，并输出相应的控制信号；

或者在交流母线分裂运行状态下，使能多个直流工程交流母线无功控制模块，分别对应一条交流母线，基于所对应的交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，进行对各交流母线的单条交流母线无功控制运算，并输出相应的控制信号。

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