CN111313395B - 一种多端直流输电系统极在线退出方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多端直流输电系统极在线退出方法及系统，包括以下步骤：判断待退出极的控制模式，若待退出极为双极功率控制模式，则将所述待退出极和另一极均切换为单级控制模式；判断待退出极为送端还是受端，若为送端，则控制待退出极执行降功率；若为受端，则将待退出极的控制方式切换为电流控制方式并执行降功率，同时控制送端和其他受端按照设定原则进行降功率；在退出极功率降至最小功率后执行闭锁控制；控制待退出极执行线路冷备顺控，当待退出极线路达到冷备状态时，表示待退出极完成退出。本发明实现了极在线退出的功能，能够保证多端直流输电系统中，极平稳退出，且退出过程冲击较小，满足直流输电系统的灵活运行。

Description

一种多端直流输电系统极在线退出方法及系统
技术领域
本发明涉及一种多端直流输电系统极在线退出方法及系统，属于直流输电技术领域。
背景技术
多端直流输电系统是指三个及以上数量极通过一定联结方式构成的直流输电系统，能够实现多点供电以及多点受电，当其中的一个极退出运行，并不会像两端直流输电系统那样必须停机后再启动，多端系统在功率协调控制下，其它极之间仍然可以进行功率交换，只是系统的平衡工作点发生了变化转移。其不仅具有两端直流输电的优点，而且还具有其独特的优势。
基于多端直流输电系统的特点，在极退出的过程中，必须考虑站间功率的分配及转移，以避免过压或过流对一次系统的冲击。多端直流输电系统极退出与常规直流输电系统停机退出的控制策略不同，需要特殊处理。
发明内容
本发明提供了一种多端直流输电系统极在线退出方法及系统，方法及系统实现了极在线退出的功能，能够保证多端直流输电系统中，极平稳退出，且退出过程冲击较小，满足直流输电系统的灵活运行。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
本发明的一种多端直流输电系统极在线退出方法，包括以下步骤：
1)判断待退出极的控制模式，若待退出极为双极功率控制模式，则将所述待退出极和另一极均切换为单级控制模式；
2)判断待退出极为送端还是受端，若为送端，则控制待退出极执行降功率；若为受端，则将待退出极的控制方式切换为电流控制方式并执行降功率，同时控制送端和其他受端按照设定原则进行降功率；
3)在退出极功率降至最小功率后执行闭锁控制；
4)控制待退出极执行线路冷备顺控，当待退出极线路达到冷备状态时，表示待退出极完成退出。
本发明提供了一种多端直流输电系统极退出方法，能够根据退出极控制模式将对应其他极的同一极同时切换为单极功率或单极电流模式。进而根据退出极为送端/受端执行退出极降功率，最终退出极功率或电流小于设定值后闭锁，并执行线路冷备顺控，实现极在线退出。本发明能够保证多端直流输电系统中，极平稳退出，且退出过程冲击较小，满足直流输电系统的灵活运行。
进一步的，所述步骤2)中，所述设定原则包括：
a)若在运行系统为三端系统，则送端降功率的功率降低值为待退出极当前功率参考值；其他受端降功率的功率降低值为待退出极的最小运行功率值；
b)若在运行系统为四端及以上系统，则送端降功率后的功率参考值与当前送端功率参考值成比例。
进一步的，若送端和/或受端按照所述设定原则降功率后，所述送端和/或受端的功率参考值若小于对应的需运行的最小功率，则所述送端和/或受端的功率参考值为对应的需运行的最小功率。
进一步的，所述步骤1)中，所述单级控制模式包括单级功率模式和单级电流模式。
进一步的，所述步骤3)中，所述闭锁控制为移相闭锁控制。
相较于直接闭锁，移相闭锁缩短了直流电流到零的时间，防止了过电压。
进一步的，所述步骤3)中，监视待退出极功率降至最小功率的时间，若未在设定时间内降至最小功率，则停止退出待退出极，同时反馈待退出极退出故障。
待退出极的功率下降时间过长则说明待退出极存在故障，此时及时停止退出，保证直流输电系统的安全稳定，防止出现事故。
进一步的，所述步骤4)中，监视待退出极线路返回的状态信息，若所述状态信息的返回时间大于设定值，则停止退出待退出极，同时反馈待退出极故障；所述状态信息为待退出极线路达到冷备状态的信息。
待退出极在冷备顺控后达到冷备状态的时间过长说明待退出极存在故障，此时及时停止退出，保证直流输电系统的安全稳定，防止出现事故。
本发明的一种多端直流输电系统极在线退出系统，包括控制器和存储器，所述控制器执行储存在所述存储器中的指令以实现如上述多端直流输电系统极在线退出方法。
附图说明
图1是多端直流输电系统示意图；
图2是本发明的多端直流输电系统极在线退出方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
方法实施例：
多端直流输电系统基本结构如图1所示，多端直流输电系统至少包含有三端柔性直流极，每端极采用双极结构，每极均有直流电压、直流电流等控制方式，每极还有双极功率、单极功率和单极电流控制模式。
本实施例中以图1所示的多端直流输电系统基本结构为例，对本发明进行说明。图中，包括站A、站B和站C，其中A站为送端站，B站和C站为受端站，A、B、C三站均处于双极功率模式，每极最小运行功率为150MW(一般为运行功率的0.1倍)。系统稳态运行工况如下：C站定直流电压控制方式，每极实际功率为1500MW；A站每极各为2000MW；B站每极各为500MW。
如图2本发明多端直流输电系统极在线退出方法流程图所示，本实施例中以退出站C极1为例，对本发明的方法进行具体说明。在下发站C极1退出命令后，三站极1同时切换为单极功率模式或单极电流模式。站C站作为待退出站，因其为受端站，因此需要先对送端站和其他受端站进行降功率。站A为送端站，站A极1功率参考值设定为当前站A极1功率参考值减去站C极1功率参考值，具体为2000MW-1500MW＝500MW；站B为受端站，站B极1功率参考值设定为当前站B极1功率参考值减去站C极1最小运行功率值，具体为500MW-150MW＝350MW。
作为其他实施例，若送端站和/或其他受端站得出的降功率后的功率参考值小于最小运行功率(本实施例中为150MW)，则将该站功率降至并锁定为该最小运行功率(例如本实施例中的150MW)。
送端站和其他受端站将上述功率参考值作为目标值进行降功率的同时，待退出的站C极1进行降功率，待退出的站C极1处于电压控制方式，则切换另一个受端站站B极1控制方式为电压控制方式，再切换站C极1的控制方式为电流控制方式。
若退出的站C极1处于电流控制方式，则直接进行站C极1的降功率。
站C极1降功率的目标是降至最小功率。若站C为送端站，则仅将站C功率降至最小功率即可。
作为其他实施例，监视站C极1功率降至最小功率时间，若时间大于设定时间，则认为站C极1运行异常，反馈故障并停止站C极1的退出。
本实施例中，各站以功率值作为控制目标，所属领域技术人员应当明了，功率与电流相关联，因此如图2流程图中所示，也可以以电流值作为控制目标，不同功率对应不同电流值，最小功率即为最小电流。
当退出极功率值降至最小功率值后，站C进行闭锁或移相闭锁。
闭锁后进行线路冷备顺控，最终接收到站C线路达到冷备状态，站C极1退出完成。
作为其他实施例，还在线路冷备顺控后开始计时，若在设定时间内未返回站C线路达到冷备状态，则认为站C运行异常，反馈故障并停止站C极1的退出。
各个设定时间应当根据直流输电系统和对应站的正常工作情况来定。
系统实施例：
本发明的多端直流输电系统极在线退出系统包括控制器和存储器，控制器执行储存在存储器中的指令以实现本发明的多端直流输电系统极在线退出方法，本发明的多端直流输电系统极在线退出方法已在上述方法实施例中介绍的足够清楚，本实施例中不再对方法进行重复描述。

Claims (8)

1.一种多端直流输电系统极在线退出方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)判断待退出极的控制模式，若待退出极为双极功率控制模式，则将所述待退出极和另一极均切换为单极 控制模式；
2)判断待退出极为送端还是受端，若为送端，则控制待退出极执行降功率；若为受端，则将待退出极的控制方式切换为电流控制方式并执行降功率，同时控制送端和其他受端按照设定原则进行降功率；
3)在退出极功率降至最小功率后执行闭锁控制；
4)控制待退出极执行线路冷备顺控，当待退出极线路达到冷备状态时，表示待退出极完成退出。
2.根据权利要求1所述的多端直流输电系统极在线退出方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述设定原则包括：
a)若在运行系统为三端系统，则送端降功率的功率降低值为待退出极当前功率参考值；其他受端降功率的功率降低值为待退出极的最小运行功率值；
b)若在运行系统为四端及以上系统，则送端降功率后的功率参考值与当前送端功率参考值成比例。
3.根据权利要求2所述的多端直流输电系统极在线退出方法，其特征在于，若送端和/或受端按照所述设定原则降功率后，所述送端和/或受端的功率参考值若小于对应的需运行的最小功率，则所述送端和/或受端的功率参考值为对应的需运行的最小功率。
4.根据权利要求1所述的多端直流输电系统极在线退出方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述单极 控制模式包括单极 功率模式和单极 电流模式。
5.根据权利要求1所述的多端直流输电系统极在线退出方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述闭锁控制为移相闭锁控制。
6.根据权利要求1～5任一项所述的多端直流输电系统极在线退出方法，其特征在于，所述步骤3)中，监视待退出极功率降至最小功率的时间，若未在设定时间内降至最小功率，则停止退出待退出极，同时反馈待退出极退出故障。
7.根据权利要求1～5任一项所述的多端直流输电系统极在线退出方法，其特征在于，所述步骤4)中，监视待退出极线路返回的状态信息，若所述状态信息的返回时间大于设定值，则停止退出待退出极，同时反馈待退出极故障；所述状态信息为待退出极线路达到冷备状态的信息。
8.一种多端直流输电系统极在线退出系统，其特征在于，包括控制器和存储器，所述控制器执行储存在所述存储器中的指令以实现如权利要求1～7任一项所述的多端直流输电系统极在线退出方法。
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