CN111463762A - 多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法、装置及终端 - Google Patents

多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法、装置及终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法、装置及终端。本发明通过检测判断直流线路故障重启过程T1时间内是否又发生极故障退站或者极故障退站过程T2时间内是否又发生直流线路故障，然后再计算所有整流站的总功率，并将该总功率和预先设置好的电网系统稳定时所计算出来的直流功率门槛定值进行大小比较，最后根据比较结果来输出不同的处置方法，从而能够实现既能满足快速清除故障又能保证电网频率稳定。

Description

多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法、装置及终端
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法、装置及终端。
背景技术
多端直流输电系统是指三个及以上换流站通过一定联结方式构成的输电系统，能够实现多点供电以及多点受电，多端直流由于具有输电灵活性，是当今直流输电工程的发展方向。对于含有高速并联开关(HSS，High Speed Switch)的多端高压直流输电系统，由于HSS开关的断流能力有限，当直流线路故障时，各端直流系统需配合控制直流电流为零、电压为零，并经过一定去游离时间后再重启动直流恢复直流电流、直流电压。同样的，对于含有高速并联开关HSS的多端高压直流输电系统，若发生某极故障闭锁退站时，由于HSS开关的断流能力有限，各端直流系统需配合控制直流电流小于HSS允许开断值后才能将某站故障极退出，故障极退站后其余各端直流再重新建立直流电流、恢复直流功率传输。目前的多端直流输电系统都设置有一控制保护系统，由控制保护系统来发出控制指令来对故障进行协调处置。
直流大功率运行时，若直流出现直流线路故障重启过程中又出现极故障退站，则将会长时间导致直流系统出现零功率，对系统频率稳定性造成一定影响，会导致送端电网频率升高，可能会导致送端高周切机动作，影响电网频率稳定性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法、装置及终端，以实现既能满足快速清除故障又能保证电网频率稳定。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
第一方面，本发明实施例提供了一种多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法，包括：
检测判断步骤：检测判断直流线路故障重启过程T1时间内是否又发生极故障退站，或者极故障退站过程T2时间内是否又发生直流线路故障；若是，则进入计算步骤：
计算步骤：计算1至j个整流站的总功率Ptotal；
比较步骤：比较Ptotal与预先设置的直流功率门槛定值P_set值的大小，并根据比较结果输出处置方法；所述P_set值由电网系统稳定计算结果确定。
如上所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法，进一步地，所述T1为从直流线路故障保护动作到直流系统重启恢复至90％功率的时间。
如上所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法，进一步地，所述T2为从极故障退站到其余站恢复至90％功率的时间。
如上所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法，进一步地，所述根据比较结果输出处置方法包括：
若Ptotal≤P_set，则允许直流线路故障重启动，直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程无需协调，按照故障先后时序各自执行直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程，线路故障和极退站故障处理流程互不干扰。
如上所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法，进一步地，所述根据比较结果输出处置方法还包括：
若Ptotal>P_set，则直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程需协调，立即终止直流线路故障重启动功能，执行线路故障重启不成功的后续处置流程和极退站流程。
第二方面，本发明实施例提供了一种多端高压直流输电系统复合故障协调处置装置，包括：
检测判断模块，用于检测判断直流线路故障重启过程T1时间内是否又发生极故障退站，或者极故障退站过程T2时间内是否又发生直流线路故障；若是，则触发计算模块：
计算模块，用于计算1至j个整流站的总功率Ptotal；
比较模块，用于比较Ptotal与预先设置的直流功率门槛定值P_set值的大小，并根据比较结果输出处置方法；
第三方面，本发明实施例提供了一种多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法的步骤。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明通过检测判断直流线路故障重启过程T1时间内是否又发生极故障退站或者极故障退站过程T2时间内是否又发生直流线路故障，然后再计算所有整流站的总功率，并将该总功率和预先设置好的电网系统稳定时所计算出来的直流功率门槛定值进行大小比较，最后根据比较结果来输出不同的处置方法，从而能够实现既能满足快速清除故障又能保证电网频率稳定。
附图说明
图1为本发明实施例提供的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法的流程图；
图2为昆北站2000MW运行情况下，极1昆柳线发生线路故障后的控制示意图；
图3为昆北站8000MW运行情况下，极1昆柳线发生线路故障后的控制示意图；
图4为昆北站2000MW运行情况下，极1柳龙线发生线路故障后的控制示意图；
图5为昆北站8000MW运行情况下，极1柳龙线发生线路故障后的控制示意图；
图6为本发明实施例提供的多端高压直流输电系统复合故障协调处置装置的组成示意图图；
图7为本发明实施例提供的多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端的组成示意图图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例1：
参阅图1所示，本实施例提供的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法，适应于三端及以上的特高压直流输电系统，具体包括如下步骤：
检测判断步骤101：检测判断控制保护系统所检测到的直流线路故障重启过程T1时间内是否又发生极故障退站，或者极故障退站过程T2时间内是否又发生直流线路故障；若是，则进入计算步骤：
计算步骤102：计算1至j个整流站的总功率Ptotal；其中，Ptotal的计算方法如下：
Figure BDA0002445674430000031
比较步骤103：比较Ptotal与预先设置的直流功率门槛定值P_set值的大小，并根据比较结果输出处置方法；该P_set值由电网系统稳定计算结果确定
由此可见，本方法通过检测判断直流线路故障重启过程T1时间内是否又发生极故障退站或者极故障退站过程T2时间内是否又发生直流线路故障，然后再计算所有整流站的总功率，并将该总功率和预先设置好的电网系统稳定时所计算出来的直流功率门槛定值进行大小比较，最后根据比较结果来输出不同的处置方法，从而能够实现既能满足快速清除故障又能保证电网频率稳定。
具体地，上述的T1为从直流线路故障保护动作到直流系统重启恢复至90％功率的时间，T2为从极故障退站到其余站恢复至90％功率的时间。
上述根据比较结果输出处置方法包括：
若Ptotal≤P_set，则控制保护系统允许直流线路故障重启动，直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程无需协调，按照故障先后时序各自执行直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程，线路故障和极退站故障处理流程互不干扰。
若Ptotal>P_set，则直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程需协调，控制保护系统立即终止直流线路故障重启动功能，执行线路故障重启不成功的后续处置流程和极退站流程。
下面结合一个应用场景，来对本方法进行进一步地说明：
将本方法应用于昆柳龙三端特高压直流输电系统中，如图2所示，昆北站2000MW运行情况下，极1昆柳线发生线路故障后进入再启动流程，T1内(650ms)发生极1柳州闭锁在线退站，则昆柳线重启动与极1柳州闭锁无需协调，各自执行各自流程。
如图3所示，昆北站8000MW运行情况下，极1昆柳线发生线路故障后进入再启动流程，T1内(650ms)发生极1柳州闭锁在线退站，则昆柳线重启动与极1柳州闭锁需协调，立即终止昆柳线再启动流程并闭锁极1。
如图4所示，昆北站2000MW运行情况下，极1柳龙线发生线路故障后进入再启动流程，T1内发生极1柳州闭锁在线退站，则柳龙线重启动与极1柳州闭锁无需协调，立即终止柳龙线再启动流程并闭锁极1。
如图5所示，昆北站8000MW运行情况下，极1柳龙线发生线路故障后进入再启动流程，T1内发生极1柳州闭锁在线退站，则柳龙线重启动与极1柳州闭锁需协调，立即终止柳龙线再启动流程并闭锁极1。
实施例2：
参阅图6所示，本实施例提供的多端高压直流输电系统复合故障协调处置，适应于三端及以上的特高压直流输电系统，具体包括：
检测判断模块601，其用于检测判断控制保护系统所检测到的直流线路故障重启过程T1时间内是否又发生极故障退站，或者极故障退站过程T2时间内是否又发生直流线路故障；若是，则触发计算模块602；
计算模块602，其用于自动计算1至j个整流站的总功率Ptotal；其中，Ptotal的计算方法如下：
Figure BDA0002445674430000051
比较模块603，其用于比较Ptotal与预先设置的直流功率门槛定值P_set值的大小，并根据比较结果输出处置方法至控制保护系统；该P_set值由电网系统稳定计算结果确定。
由此可见，本装置通过检测判断直流线路故障重启过程T1时间内是否又发生极故障退站或者极故障退站过程T2时间内是否又发生直流线路故障，然后再计算所有整流站的总功率，并将该总功率和预先设置好的电网系统稳定时所计算出来的直流功率门槛定值进行大小比较，最后根据比较结果来输出不同的处置方法，从而能够实现既能满足快速清除故障又能保证电网频率稳定。
具体地，上述的T1为从直流线路故障保护动作到直流系统重启恢复至90％功率的时间，T2为从极故障退站到其余站恢复至90％功率的时间。
上述根据比较结果输出处置方法包括：
若Ptotal≤P_set，则控制保护系统允许直流线路故障重启动，直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程无需协调，按照故障先后时序各自执行直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程，线路故障和极退站故障处理流程互不干扰。
若Ptotal>P_set，则直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程需协调，控制保护系统立即终止直流线路故障重启动功能，执行线路故障重启不成功的后续处置流程和极退站流程。
实施例3：
参阅图7所示，本实施例提供的多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端包括处理器701、存储器702以及存储在该存储器702中并可在所述处理器701上运行的计算机程序703，例如多端高压直流输电系统复合故障协调处置程序。该处理器701执行所述计算机程序703时实现上述实施例1步骤，例如图1所示的步骤。或者，所述处理器701执行该计算机程序703时实现上述实施例2中各模块的功能。
示例性的，所述计算机程序703可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器702中，并由所述处理器701执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序703在所述多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端中的执行过程。
所述多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端可包括，但不仅限于，处理器701、存储器702。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端的示例，并不构成多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器701可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器702可以是所述多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端的内部存储元，例如多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端的硬盘或内存。所述存储器702也可以是所述多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端的外部存储设备，例如所述多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器702还可以既包括所述多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器702用于存储所述计算机程序以及所述多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端所需的其他程序和数据。所述存储器702还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
实施例4：
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述方法的步骤。
所示计算机可读介质可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理再以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法，其特征在于，包括：
检测判断步骤：检测判断直流线路故障重启过程T1时间内是否又发生极故障退站，或者极故障退站过程T2时间内是否又发生直流线路故障；若是，则进入计算步骤：
计算步骤：计算1至j个整流站的总功率Ptotal；
比较步骤：比较Ptotal与预先设置的直流功率门槛定值P_set值的大小，并根据比较结果输出处置方法；所述P_set值由电网系统稳定计算结果确定。
2.如权利要求1所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法，其特征在于，所述T1为从直流线路故障保护动作到直流系统重启恢复至90％功率的时间。
3.如权利要求1或2所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法，其特征在于，所述T2为从极故障退站到其余站恢复至90％功率的时间。
4.如权利要求1所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法，其特征在于，所述根据比较结果输出处置方法包括：
若Ptotal≤P_set，则允许直流线路故障重启动，直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程无需协调，按照故障先后时序各自执行直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程，线路故障和极退站故障处理流程互不干扰。
5.如权利要求4所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置方法，其特征在于，所述根据比较结果输出处置方法还包括：
若Ptotal>P_set，则直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程需协调，立即终止直流线路故障重启动功能，执行线路故障重启不成功的后续处置流程和极退站流程。
6.一种多端高压直流输电系统复合故障协调处置装置，其特征在于，包括：
检测判断模块，用于检测判断直流线路故障重启过程T1时间内是否又发生极故障退站，或者极故障退站过程T2时间内是否又发生直流线路故障；若是，则触发计算模块：
计算模块，用于计算1至j个整流站的总功率Ptotal；
比较模块，用于比较Ptotal与预先设置的直流功率门槛定值P_set值的大小，并根据比较结果输出处置方法；所述P_set值由电网系统稳定计算结果确定。
7.如权利要求6所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置装置，其特征在于，所述T1为从直流线路故障保护动作到直流系统重启恢复至90％功率的时间；
所述T2为从极故障退站到其余站恢复至90％功率的时间。
8.如权利要求6或7所述的多端高压直流输电系统复合故障协调处置装置，其特征在于，所述根据比较结果输出处置方法包括：
若Ptotal≤P_set，则允许直流线路故障重启动，直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程无需协调，按照故障先后时序各自执行直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程，线路故障和极退站故障处理流程互不干扰；
若Ptotal>P_set，则直流线路故障重启动流程和极闭锁退站流程需协调，立即终止直流线路故障重启动功能，执行线路故障重启不成功的后续处置流程和极退站流程。
9.一种多端高压直流输电系统复合故障协调处置终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一所述方法的步骤。
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