CN110021954A - 一种柔性直流输电控制保护系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种柔性直流输电控制保护系统,包括:相互独立设置的站控模块、解闭锁控制模块、测量信号处理模块、功率控制模块、电流限幅控制模块、电流内环控制模块、换流阀控制模块和故障保护模块;本申请将柔性直流输电控制保护系统进行模块化,不同模块执行不同的工作任务,可以单独对每个模块进行设置,各部分功能单独采用模块化设计,具有结构明确清晰,开发和调试高效的特点。
Description
技术领域
本发明涉及柔性直流输电领域,特别涉及一种柔性直流输电控制保护系统。
背景技术
柔性直流输电是一种以电压源换流器、自关断器件和脉宽调制(PWM)技术为基础的新型输电技术。与传统直流输电技术相比,柔性直流输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败以及易于构成多端直流系统等优点,其在风电场并网、异步联网、城市中也供电、改善传统直流运行特性等应用场合都展现出巨大的经济技术优势,是未来构建直流电网、发展"能源互联网"的重要技术基础,也是未来输电领域的重要发展方向之一。
柔性直流输电控制保护系统是柔性直流输电的核心部件,它决定了柔性直流输电系统的基本功能,运行特性,动态响应特性以及安全可靠性。目前已有关于柔性直流输电控制保护相关方案或是关注整体功能的设计,或是关注其中某一个或几个方面的设计,例如控制器算法、参数设计、电容电压平衡控制、调制策略、环流抑制策略等,不利于柔性直流输电控制保护系统开发和调试。
为此,需要一种便于调试和开发的柔性直流输电控制保护系统。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种柔性直流输电控制保护系统,模块化便于调试和开发。其具体方案如下:
一种柔性直流输电控制保护系统,包括:相互独立设置的站控模块、解闭锁控制模块、测量信号处理模块、功率控制模块、电流限幅控制模块、电流内环控制模块、换流阀控制模块和故障保护模块;
所述站控模块,用于接收输入的控制命令信号、交直流场开关状态信号以及所述解闭锁控制模块发送的解闭锁信号;利用所述控制命令信号、所述交直流场开关状态信号和解闭锁信号,生成并发送功率控制信号和控制模式选择信号至所述功率控制模块;发送换流站运行状态信号至所述电流限幅控制模块;发送解闭锁控制信号至所述解闭锁控制模块;
所述解闭锁控制模块,用于接收交直流场开关状态信号、所述站控模块发送的解闭锁控制信号、所述故障保护模块发送的故障特征信号以及动作出口信号;发送所述解闭锁信号至所述站控模块、所述换流阀控制模块和所述功率控制模块;
所述测量信号处理模块,用于接收并利用交直侧的测量信号,生成并发送交直流信号至所述故障保护模块和所述功率控制模块;
所述功率控制模块,用于接收并利用所述功率控制信号、所述控制模式选择信号、所述交直流信号、所述故障特征信号和所述解闭锁信号,生成并发送电流参考信号至所述电流限幅控制模块;
所述电流限幅控制模块,用于接收并利用所述换流站运行状态信号、所述电流参考信号和所述故障特征信号,对电流进行限幅,生成并发送电流参考值信号至所述电流内环控制模块;
所述电流内环控制模块,用于接收并利用所述电流参考值信号和所述交直流信号,进行负反馈运算,生成并发送调制波信号至所述换流阀控制模块;
所述换流阀控制模块,用于接收并利用所述调制波信号、所述解闭锁信号和换流阀反馈的换流阀状态信号,生成并发送用于控制所述换流阀导通的触发脉冲信号;
所述故障保护模块,用于接收并利用所述交直流信号,分别生成所述故障特征信号和所述动作出口信号,发送所述故障特征信号至所述功率控制模块、所述解闭锁控制模块和所述电流限幅控制模块,发送所述动作出口信号至所述解闭锁控制模块。
可选的,所述故障保护模块,包括交流故障检测模块和保护模块;
所述交流故障检测模块,用于接收并利用所述交直流信号,生成并发送所述故障特征信号至所述保护模块、所述功率控制模块、所述解闭锁控制模块和所述电流限幅控制模块;
所述保护模块,用于接收并利用所述交直流信号和所述故障特征信号,生成并发送所述动作出口信号至所述解闭锁控制模块。
可选的,还包括与所述交流故障检测模块相连的警示模块;
所述警示模块,用于接收并利用所述故障特征信号,生成提示信息。
可选的,所述功率控制模块,包括有功功率模块和无功功率模块;
所述有功功率模块,用于接收并利用所述功率控制信号中的有功功率控制信号、所述控制模式选择信号中的有功控制模式选择信号、所述交直流信号、所述故障特征信号和所述解闭锁信号,生成并发送所述电流参考信号中的有功电流参考信号至所述电流限幅控制模块;
所述无功功率模块,用于接收并利用所述功率控制信号中的无功功率控制信号、所述控制模式选择信号中的无功控制模式选择信号、所述交直流信号、所述故障特征信号和所述解闭锁信号,生成并发送所述电流参考信号中的无功电流参考信号至所述电流限幅控制模块。
可选的,所述有功功率模块,包括:有功功率控制模块、直流电压控制模块和有功电流控制模式选择模块;
所述有功功率控制模块,用于接收并利用所述有功功率控制信号中的有功功率参考信号、所述交直流信号中的有功功率反馈信号和所述解闭锁信号,生成并发送第一有功电流参考信号至所述有功电流控制模式选择模块;
所述直流电压控制模块,用于接收并利用所述有功功率控制信号中的直流电压参考信号、所述交直流信号中的直流电压反馈信号和所述解闭锁信号,生成并发送第二有功电流参考信号至所述有功电流控制模式选择模块;
所述有功电流控制模式选择模块,用于接收并利用所述第一有功电流参考信号、所述第二有功电流参考信号、所述有功控制模式选择信号和所述故障特征信号,选定所述第一有功电流参考信号或所述第二有功电流参考信号作为所述有功电流参考信号,并发送所述有功电流参考信号至所述电流限幅控制模块。
可选的,所述无功控制模块,包括:无功功率控制模块、交流电压控制模块和无功电流控制模式选择模块;
所述无功功率控制模块,用于接收并利用所述无功功率控制信号中的无功功率参考信号、所述交直流信号中的无功功率信号和所述解闭锁信号,生成并发送第一无功电流参考信号至所述无功电流控制模式选择模块;
所述交流电压控制模块,用于接收并利用所述无功功率控制信号中的交流电压参考信号、所述交直流信号中的交流电压有效值信号和所述解闭锁信号,生成并发送第二无功电流参考信号至所述无功电流控制模式选择模块;
所述无功电流控制模式选择模块,用于接收并利用所述第一无功电流参考信号、所述第二无功电流参考信号、所述无功控制模式选择信号和所述故障特征信号,选定所述第一无功电流参考信号或所述第二无功电流参考信号作为所述无功电流参考信号,并发送所述无功电流参考信号至所述电流限幅控制模块。
本发明中,柔性直流输电控制保护系统,包括:相互独立设置的站控模块、解闭锁控制模块、测量信号处理模块、功率控制模块、电流限幅控制模块、电流内环控制模块、换流阀控制模块和故障保护模块;站控模块,用于接收输入的控制命令信号、交直流场开关状态信号以及解闭锁控制模块发送的解闭锁信号;利用控制命令信号、交直流场开关状态信号和解闭锁信号,生成并发送功率控制信号和控制模式选择信号至功率控制模块;发送换流站运行状态信号至电流限幅控制模块;发送解闭锁控制信号至解闭锁控制模块;解闭锁控制模块,用于接收交直流场开关状态信号、站控模块发送的解闭锁控制信号、故障保护模块发送的故障特征信号以及动作出口信号;发送解闭锁信号至站控模块和功率控制模块;测量信号处理模块,用于接收并利用交直侧的测量信号,生成并发送交直流信号至故障保护模块、换流阀控制模块和功率控制模块;功率控制模块,用于接收并利用功率控制信号、控制模式选择信号、交直流信号、故障特征信号和解闭锁信号,生成并发送电流参考信号至电流限幅控制模块;电流限幅控制模块,用于接收并利用换流站运行状态信号、电流参考信号和故障特征信号,对电流进行限幅,生成并发送电流参考值信号至电流内环控制模块;电流内环控制模块,用于接收并利用电流参考值信号和交直流信号,进行负反馈运算,生成并发送调制波信号至换流阀控制模块;换流阀控制模块,用于接收并利用调制波信号、解闭锁信号和换流阀反馈的换流阀状态信号,生成并发送用于控制换流阀导通的触发脉冲信号;故障保护模块,用于接收并利用交直流信号,分别生成故障特征信号和动作出口信号,发送故障特征信号至功率控制模块、解闭锁控制模块和电流限幅控制模块,发送动作出口信号至解闭锁控制模块。
本发明将柔性直流输电控制保护系统进行模块化,不同模块执行不同的工作任务,可以单独对每个模块进行设置,各部分功能单独采用模块化设计,具有结构明确清晰,开发和调试高效的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种柔性直流输电控制保护系统结构示意图;
图2为本发明实施例公开的另一种柔性直流输电控制保护系统结构示意图;
图3为本发明实施例公开的另一种柔性直流输电控制保护系统结构示意图;
图4为本发明实施例公开的另一种柔性直流输电控制保护系统结构示意图;
图5为本发明实施例公开的另一种柔性直流输电控制保护系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种柔性直流输电控制保护系统,参见图1所示,该系统包括:相互独立设置的站控模块1、解闭锁控制模块2、测量信号处理模块3、功率控制模块4、电流限幅控制模块5、电流内环控制模块6、换流阀控制模块7和故障保护模块8;
站控模块1,用于接收输入的控制命令信号S1、交直流场开关状态信号S2以及解闭锁控制模块2发送的解闭锁信号S31;利用控制命令信号S1、交直流场开关状态信号S2和解闭锁信号S31,生成并发送功率控制信号S50和控制模式选择信号S51至功率控制模块4;发送换流站运行状态信号S40至电流限幅控制模块5;发送解闭锁控制信号S30至解闭锁控制模块2。
具体的,站控模块1用于控制整个柔性直流换流站的控制模式及控制指令的下达,包括换流站STATCOM控制模式、功率正送反送、黑启动等控制模式信号及换流站运行状态信号S40的下达。
其中,换流站运行状态信号S40中包括多种信息例如解闭锁状态,功率输送方向、控制模式等换流站运行状态信息。
解闭锁控制模块2,用于接收交直流场开关状态信号S2、站控模块1发送的解闭锁控制信号S30、故障保护模块8发送的故障特征信号S36以及动作出口信号S37;发送解闭锁信号S31至站控模块1、换流阀控制模块7和功率控制模块4。
具体的,解闭锁控制模块2根据交直流场开关状态信号S2得到的交流场工作状态、站控指令解闭锁控制信号S30、故障特征信号S36以及保护模块动作信息动作出口信号S37控制整个柔性直流换流站的解闭锁,并向相应的模块传递解闭锁信息,使各模块根据解闭锁信息改变工作状态,最终实现解锁或闭锁。
例如,功率控制模块4接收到的解闭锁信号S31中记载的信息为闭锁,则功率控制模块4可以降低功率,逐步使柔性直流输电控制保护系统进入闭锁状态,最终闭锁,当功率控制模块4关闭后,接收到的解闭锁信号S31中记载的信息为解锁,则功率控制模块4启动,并逐步按照启动规则,生成相应的电流参考信号S52,使柔性直流换流站逐步进入工作状态。
测量信号处理模块3,用于接收并利用交直侧的测量信号,生成并发送交直流信号S34至故障保护模块和功率控制模块4。
具体的,交直侧的测量信号包括三相交流电压、交流电流,直流电压、直流电压等,测量信号处理模块3经过处理计算,得到交直流信号。
功率控制模块4,用于接收并利用功率控制信号S50、控制模式选择信号S51、交直流信号S52、故障特征信号S53和解闭锁信号S31,生成并发送电流参考信号S52至电流限幅控制模块5。
具体的,功率控制模块4根据各模块发送的信号,计算柔性直流换流站输出的功率信息,并根据输出的功率信息,基于负反馈原理,输出用于调整换流阀9中开关管的导通时间的电流参考信号S52至电流限幅控制模块5。
电流限幅控制模块5,用于接收并利用换流站运行状态信号S40、电流参考信号S52和故障特征信号S23,对电流进行限幅,生成并发送电流参考值信号S55至电流内环控制模块6。
具体的,电流限幅控制模块5根据不同的控制模式和换流站运行状态对功率控制模块4输出的电流参考信号S52中的电流信号进行相应的限幅,其中,限幅的程度与电流模式所对应,限幅模块可以依据预先存储的限幅计算规则或限幅与电流模式的对应关系,进行限幅,最终得到电流参考值信号S55。
电流内环控制模块6,用于接收并利用电流参考值信号S55和交直流信号S41,进行负反馈运算,生成并发送调制波信号至换流阀控制模块7。
具体的,电流内环控制模块6,用于控制换流站输出电流的跟踪控制,利用电流参考值信号S55中的电流参考值和实际反馈值作差,再将差值经过比例积分调节器进行调节,得到调制电压信号即调制波信号,以此实现输电实际反馈值动态跟踪。
换流阀控制模块7,用于接收并利用调制波信号、解闭锁信号S31和换流阀9反馈的换流阀状态信号S28,生成并发送用于控制换流阀9导通的触发脉冲信号S27。
具体的,在对换流阀9进行控制前,需要获取换流阀9的换流阀状态信号S28,从而确定当前换流阀9的工作状态,以便后续更为准确的控制换流阀9,通过利用调制波信号、解闭锁信号S31和换流阀状态信号S28,生成用于控制换流阀9导通的触发脉冲信号S27,控制换流阀9的导通时间,从而改变柔性直流换流站输出的直流电。
故障保护模块8,用于接收并利用交直流信号S34,分别生成故障特征信号(S53、S36)和动作出口信号S37,发送故障特征信号S53至功率控制模块4、解闭锁控制模块2和电流限幅控制模块5,发送动作出口信号S37至解闭锁控制模块2。
可以理解的是,根据交直流信号S34,故障保护模块8能够分析出交直侧的工作状态,从而生成相应的故障特征信号(S53、S36),并且根据故障特征信号(S53、S36)和交直流信号S34,生成相应的动作出口信号S37,生成后,发送故障特征信号S53至功率控制模块4、解闭锁控制模块2和电流限幅控制模块5,发送动作出口信号S37至解闭锁控制模块2,以使各模块根据信号进行相应的动作,例如,使解闭锁控制模块2发送让各个模块进入闭锁的解闭锁信号S31。
可以理解的是,上述各模块之间连接关系与信号传输关系一致,各模块之间通过通讯接口和通信线路进行相应的连接,同时,上述各模块为功能模块化相互独立设置的独立板卡,各板卡之间通过通讯接口和通信线路进行相应的连接,各板卡可单独的根据应用场景进行器件的更换和程序的调试。
可见,本发明实施例将柔性直流输电控制保护系统进行模块化,不同模块执行不同的工作任务,可以单独对每个模块进行设置,各部分功能单独采用模块化设计,具有结构明确清晰,开发和调试高效的特点。
本发明实施例公开了一种具体的柔性直流输电控制保护系统,相对于上一实施例,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的:
具体的,参见图2所示,上述故障保护模块8,可以包括交流故障检测模块81和保护模块82;
交流故障检测模块81,用于接收并利用交直流信号S 34,生成并发送故障特征信号(S35、S53、S36、S23)至保护模块82、功率控制模块4、解闭锁控制模块2和电流限幅控制模块5。
具体的,交流故障检测模块81依据交直流信号S34分析出,当前柔性直流变换站存在的故障特征,进而生成故障特征信号(S35、S53、S36、S23),并将故障特征信号(S35、S53、S36、S23)发送至保护模块82、功率控制模块4、解闭锁控制模块2和电流限幅控制模块5,以使各模块根据当前的故障特征信号(S35、S53、S36、S23)中记载的故障做出相应的响应。
保护模块82,用于接收并利用交直流信号S32和故障特征信号S35,生成并发送动作出口信号S37至解闭锁控制模块2。
具体的,保护模块82根据交直流信号S32和故障特征信号S35的严重情况,判断是否让系统进入闭锁状态,停止工作,如果故障严重需要进入闭锁状态,则保护模块82发送动作出口信号S37至解闭锁控制模块2,以使解闭锁控制模块2发送相应的解闭锁信号S31。
具体的,参见图3所示,还可以包括与交流故障检测模块81相连的警示模块10;
警示模块10,用于接收并利用故障特征信号S35,生成提示信息,警示模块10可以为显示器或提示灯,当为显示器时,可以显示与故障特征信号相应的文字、数字和/或图像,以提示用户当前的故障。
可以理解的是,功率分为有功功率与无功功率,为此,可以利用有功功率模块41和无功功率模块42分别进行分析。
具体的,参见图4所示,上述功率控制模块4,可以包括有功功率模块41和无功功率模块42;
有功功率模块41,用于接收并利用功率控制信号S50中的有功功率控制信号S56、控制模式选择信号S51中的有功控制模式选择信号S38、交直流信号S58、故障特征信号S19和解闭锁信号S31,生成并发送电流参考信号S52中的有功电流参考信号S21至电流限幅控制模块5;
无功功率模块42,用于接收并利用功率控制信号S50中的无功功率控制信号S57、控制模式选择信号S51中的无功控制模式选择信号S39、交直流信号S59、故障特征信号S20和解闭锁信号S31,生成并发送电流参考信号S52中的无功电流参考信号S22至电流限幅控制模块5。
进一步的,参见图5所示,上述有功功率模块41,可以包括有功功率控制模块43、直流电压控制模块44和有功电流控制模式选择模块45;
有功功率控制模块43,用于接收并利用有功功率控制信号S56中的有功功率参考信号S3、交直流信号S58中的有功功率反馈信号S11和解闭锁信号S7,生成并发送第一有功电流参考信号S15至有功电流控制模式选择模块45。
具体的,有功功率控制模块43用于有功功率跟踪控制,通过将预先存储的功率参考值和实际反馈值作差以后经过比例积分调节器得到第一有功电流参考信号S15,实现有功功率实际反馈值动态跟踪参考值,其中,实际反馈值为交直流信号S58中的有功功率反馈信号S11。
直流电压控制模块44,用于接收并利用有功功率控制信号S56中的直流电压参考信号S4、交直流信号S58中的直流电压反馈信号S12和解闭锁信号S8,生成并发送第二有功电流参考信号S16至有功电流控制模式选择模块45。
具体的,直流电压控制模块44,用于直流电压跟踪控制,通过将预先存储的直流电压参考值和实际反馈值作差以后经过比例积分调节器得到第一有功电流参考信号S15,实现直流电压实际反馈值动态跟踪参考值,其中,实际反馈值为交直流信号S58中的直流电压反馈信号S12。
有功电流控制模式选择模块45,用于接收并利用第一有功电流参考信号S15、第二有功电流参考信号S16、有功控制模式选择信号S38和故障特征信号S19,选定第一有功电流参考信号或第二有功电流参考信号作为有功电流参考信号S21,并发送有功电流参考信号S21至电流限幅控制模块5。
具体的,有功电流控制模式选择模块45用于有功电流的控制模式选择,根据有功控制模式选择信号S38和故障特征信号S19选择有功功率控制模式或直流电压控制模式,选择第一有功电流参考信号S15或第二有功电流参考信号S16作为有功电流参考信号S21发送至电流限幅控制模块5,例如,选择有功功率控制模式则选择第一有功电流参考信号S15作为有功电流参考信号S21,若选择直流电压控制模式则选择第二有功电流参考信号S16作为有功电流参考信号S21。
进一步的,参见图5所示,上述无功功率模块42,可以包括无功功率控制模块46、交流电压控制模块47和无功电流控制模式选择模块48;
无功功率控制模块46,用于接收并利用无功功率控制信号S57中的无功功率参考信号S5、交直流信号S59中的无功功率信号S13和解闭锁信号S31,生成并发送第一无功电流参考信号S17至无功电流控制模式选择模块48。
具体的,无功功率控制模块46用于无功功率跟踪控制,通过将预先存储的无功功率参考值和实际反馈值作差以后经过比例积分调节器得到第一无功电流参考信号S17,实现无功功率实际反馈值动态跟踪参考值,其中,实际反馈值为交直流信号S59中的无功功率信号S13。
交流电压控制模块47,用于接收并利用无功功率控制信号S57中的交流电压参考信号S6、交直流信号S59中的交流电压有效值信号S14和解闭锁信号S31,生成并发送第二无功电流参考信号S18至无功电流控制模式选择模块48。
具体的,交流电压控制模块47用于交流电压跟踪控制,通过将预先存储的交流电压有效值的参考值和实际反馈值作差以后经过比例积分调节器得到第一无功电流参考信号S17,实现交流电压有效值的实际反馈值动态跟踪参考值,其中,实际反馈值为交直流信号S59中的交流电压有效值信号S14。
无功电流控制模式选择模块48,用于接收并利用第一无功电流参考信号S17、第二无功电流参考信号S18、无功控制模式选择信号S39和故障特征信号S20,选定第一无功电流参考信号或第二无功电流参考信号作为无功电流参考信号S22,并发送无功电流参考信号S22至电流限幅控制模块5。
具体的,用于无功电流的控制模式选择,根据无功控制模式选择信号S39和故障特征信号S20选择无功功率控制模式或交流电压控制模式,选择第一无功电流参考信号S17或第二无功电流参考信号S18作为无功电流参考信号S22发送至电流限幅控制模块5,例如,选择无功功率控制模式则选择第一无功电流参考信号S17作为无功电流参考信号S22,若选择交流电压控制模式则选择第二无功电流参考信号S18作为无功电流参考信号S22。
需要说明的是,上述部分信号采用不同附图标记进行注释是用于对应该信号发送至不同的模块。
可以理解的是,上述各模块之间连接关系与信号传输关系一致,各模块之间通过通讯接口和通信线路进行相应的连接,同时,上述各模块为功能模块化相互独立设置的独立板卡,各板卡之间通过通讯接口和通信线路进行相应的连接,各板卡可单独的根据应用场景进行器件的更换和程序的调试。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上对本发明所提供的技术内容进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种柔性直流输电控制保护系统,其特征在于,包括:相互独立设置的站控模块、解闭锁控制模块、测量信号处理模块、功率控制模块、电流限幅控制模块、电流内环控制模块、换流阀控制模块和故障保护模块;
所述站控模块,用于接收输入的控制命令信号、交直流场开关状态信号以及所述解闭锁控制模块发送的解闭锁信号;利用所述控制命令信号、所述交直流场开关状态信号和解闭锁信号,生成并发送功率控制信号和控制模式选择信号至所述功率控制模块;发送换流站运行状态信号至所述电流限幅控制模块;发送解闭锁控制信号至所述解闭锁控制模块;
所述解闭锁控制模块,用于接收交直流场开关状态信号、所述站控模块发送的解闭锁控制信号、所述故障保护模块发送的故障特征信号以及动作出口信号;发送所述解闭锁信号至所述站控模块、所述换流阀控制模块和所述功率控制模块;
所述测量信号处理模块,用于接收并利用交直侧的测量信号,生成并发送交直流信号至所述故障保护模块和所述功率控制模块;
所述功率控制模块,用于接收并利用所述功率控制信号、所述控制模式选择信号、所述交直流信号、所述故障特征信号和所述解闭锁信号,生成并发送电流参考信号至所述电流限幅控制模块;
所述电流限幅控制模块,用于接收并利用所述换流站运行状态信号、所述电流参考信号和所述故障特征信号,对电流进行限幅,生成并发送电流参考值信号至所述电流内环控制模块;
所述电流内环控制模块,用于接收并利用所述电流参考值信号和所述交直流信号,进行负反馈运算,生成并发送调制波信号至所述换流阀控制模块;
所述换流阀控制模块,用于接收并利用所述调制波信号、所述解闭锁信号和换流阀反馈的换流阀状态信号,生成并发送用于控制所述换流阀导通的触发脉冲信号;
所述故障保护模块,用于接收并利用所述交直流信号,分别生成所述故障特征信号和所述动作出口信号,发送所述故障特征信号至所述功率控制模块、所述解闭锁控制模块和所述电流限幅控制模块,发送所述动作出口信号至所述解闭锁控制模块。
2.根据权利要求1所述的柔性直流输电控制保护系统,其特征在于,所述故障保护模块,包括交流故障检测模块和保护模块;
所述交流故障检测模块,用于接收并利用所述交直流信号,生成并发送所述故障特征信号至所述保护模块、所述功率控制模块、所述解闭锁控制模块和所述电流限幅控制模块;
所述保护模块,用于接收并利用所述交直流信号和所述故障特征信号,生成并发送所述动作出口信号至所述解闭锁控制模块。
3.根据权利要求1所述的柔性直流输电控制保护系统,其特征在于,还包括与所述交流故障检测模块相连的警示模块;
所述警示模块,用于接收并利用所述故障特征信号,生成提示信息。
4.根据权利要求1至3任一项所述的柔性直流输电控制保护系统,其特征在于,所述功率控制模块,包括有功功率模块和无功功率模块;
所述有功功率模块,用于接收并利用所述功率控制信号中的有功功率控制信号、所述控制模式选择信号中的有功控制模式选择信号、所述交直流信号、所述故障特征信号和所述解闭锁信号,生成并发送所述电流参考信号中的有功电流参考信号至所述电流限幅控制模块;
所述无功功率模块,用于接收并利用所述功率控制信号中的无功功率控制信号、所述控制模式选择信号中的无功控制模式选择信号、所述交直流信号、所述故障特征信号和所述解闭锁信号,生成并发送所述电流参考信号中的无功电流参考信号至所述电流限幅控制模块。
5.根据权利要求4所述的柔性直流输电控制保护系统,其特征在于,所述有功功率模块,包括:有功功率控制模块、直流电压控制模块和有功电流控制模式选择模块;
所述有功功率控制模块,用于接收并利用所述有功功率控制信号中的有功功率参考信号、所述交直流信号中的有功功率反馈信号和所述解闭锁信号,生成并发送第一有功电流参考信号至所述有功电流控制模式选择模块;
所述直流电压控制模块,用于接收并利用所述有功功率控制信号中的直流电压参考信号、所述交直流信号中的直流电压反馈信号和所述解闭锁信号,生成并发送第二有功电流参考信号至所述有功电流控制模式选择模块;
所述有功电流控制模式选择模块,用于接收并利用所述第一有功电流参考信号、所述第二有功电流参考信号、所述有功控制模式选择信号和所述故障特征信号,选定所述第一有功电流参考信号或所述第二有功电流参考信号作为所述有功电流参考信号,并发送所述有功电流参考信号至所述电流限幅控制模块。
6.根据权利要求4所述的柔性直流输电控制保护系统,其特征在于,所述无功控制模块,包括:无功功率控制模块、交流电压控制模块和无功电流控制模式选择模块;
所述无功功率控制模块,用于接收并利用所述无功功率控制信号中的无功功率参考信号、所述交直流信号中的无功功率信号和所述解闭锁信号,生成并发送第一无功电流参考信号至所述无功电流控制模式选择模块;
所述交流电压控制模块,用于接收并利用所述无功功率控制信号中的交流电压参考信号、所述交直流信号中的交流电压有效值信号和所述解闭锁信号,生成并发送第二无功电流参考信号至所述无功电流控制模式选择模块;
所述无功电流控制模式选择模块,用于接收并利用所述第一无功电流参考信号、所述第二无功电流参考信号、所述无功控制模式选择信号和所述故障特征信号,选定所述第一无功电流参考信号或所述第二无功电流参考信号作为所述无功电流参考信号,并发送所述无功电流参考信号至所述电流限幅控制模块。
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Citations (2)
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CN104578187A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-04-29 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种多端柔性直流输电系统级协调控制装置 |
CN105932706A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-07 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种提高混合背靠背直流系统的协调控制方法 |
-
2019
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Patent Citations (2)
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---|---|---|---|---|
CN104578187A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-04-29 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种多端柔性直流输电系统级协调控制装置 |
CN105932706A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-07 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种提高混合背靠背直流系统的协调控制方法 |
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