CN111740394B - 一种共用接地极入地电流的抑制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共用接地极入地电流的抑制方法及装置，该方法包括：获取第一直流系统的入地电流值和入地电流的极性；判断第一直流系统的入地电流值是否超过预设的第一阈值；若第一直流系统的入地电流值超过第一阈值，则降低第一直流系统的入地电流值，获得第一直流系统当前的入地电流值；检测与第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度；若第二直流系统存在调节裕度，则根据第一直流系统当前的入地电流值和第一直流系统的入地电流的极性，调节第二直流系统的入地电流值，以使第一直流系统当前的入地电流值和第二直流系统调节后的入地电流之和小于第一阈值；本发明在保证系统稳定性的同时提高直流功率的利用率，从而降低功率损失。

Description

一种共用接地极入地电流的抑制方法及装置

技术领域

本发明涉及电力系统直流工程运行技术领域，尤其涉及一种共用接地极入地电流的抑制方法及装置。

背景技术

目前，直流工程中通常采用接地极的方式来实现大地回线，由于用地资源限制，使得工程中大量采用共用接地极的方式，即两个或两个以上的直流系统在送端或受端共用同一个接地极；虽然共用接地极能够节省直流工程的占地资源，但是共用地极的方式将导致直流增多，从而导致入地电流的增加，进而导致运行风险增大，尤其是共用接地极附近有石油、煤气管道。

现有的直流工程为减少对周边管道的影响，在大地回线运行方式下，将直流系统的入地电流限制在1200A以内，以避免入地电流过大而导致系统稳定性降低的现象；然而入地电流的限制会直接影响直流功率的可用性，造成大量的功率损失。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种共用接地极入地电流的抑制方法及装置，能够在保证系统稳定性的同时提高直流功率的利用率，从而降低功率损失。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种共用接地极入地电流的抑制方法，包括：

获取第一直流系统的入地电流信息；其中，所述第一直流系统的入地电流信息包括所述第一直流系统的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性；

判断所述第一直流系统的入地电流值是否超过预设的第一阈值；

若所述第一直流系统的入地电流值超过预设的第一阈值，则检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则降低所述第一直流系统的入地电流值，获得所述第一直流系统当前的入地电流值；

检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则检测与所述第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度；

若所述第二直流系统存在调节裕度，则根据所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性，调节所述第二直流系统的入地电流值，以使所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第二直流系统调节后的入地电流之和小于所述第一阈值。

作为优选方案，所述检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式，具体为：

检测金属回线上是否存在定向移动的带电电荷；

若金属回线上存在定向移动的带电电荷，则所述第一直流系统的大地回线方式能够转换为金属回线方式；

若金属回线上不存在定向移动的带电电荷，则所述第一直流系统的大地回线方式不能够转换为金属回线方式。

作为优选方案，在所述检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式之后，所述方法还包括：

若所述第一直流系统的大地回线方式能够转换为金属回线方式，则无需调节所述第一直流系统的入地电流值。

作为优选方案，所述降低所述第一直流系统的入地电流值，获得所述第一直流系统当前的入地电流值，具体为：

将所述第一直流系统的入地电流值降低至所述第一阈值的两倍，获得所述第一直流系统当前的入地电流值。

作为优选方案，所述检测与所述第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度，具体为：

判断所述第一直流系统当前的入地电流值与所述第一阈值之差是否大于所述第二直流系统的正极线电流值与负极线电流值之和；

若所述第一直流系统当前的入地电流值与所述第一阈值之差小于或等于所述第二直流系统的正极线电流值与负极线电流值之和，则所述第二直流系统存在调节裕度；

若所述第一直流系统当前的入地电流值与所述第一阈值之差大于所述第二直流系统的正极线电流值与负极线电流值之和，则所述第二直流系统不存在调节裕度。

作为优选方案，在所述检测与所述第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度之后，所述方法还包括：

若所述第二直流系统不存在调节裕度，则将所述第一直流系统当前的入地电流值降低至所述第一阈值。

作为优选方案，所述根据所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性，调节所述第二直流系统的入地电流值，以使所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第二直流系统调节后的入地电流之和小于所述第一阈值，具体为：

根据所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性，增大所述第二直流系统中与所述第一直流系统的入地电流的极性相反的极线电流值，降低所述第二直流系统中与所述第一直流系统的入地电流的极性相同的极线电流值，以使所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第二直流系统调节后的入地电流之和小于所述第一阈值；

其中，所述第二直流系统调整后的极线电流值之和等于所述第二直流系统调整前的极线电流值之和。

相应地，本发明还提供一张共用接地极入地电流的抑制装置，包括：

获取模块，用于获取第一直流系统的入地电流信息；其中，所述第一直流系统的入地电流信息包括所述第一直流系统的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性；

第一判断模块，用于判断所述第一直流系统的入地电流值是否超过预设的第一阈值；

第二判断模块，用于若所述第一直流系统的入地电流值超过预设的第一阈值，则检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

第一电流调整模块，用于若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则降低所述第一直流系统的入地电流值，获得所述第一直流系统当前的入地电流值；

第三判断模块，用于检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

第二电流调整模块，用于若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则检测与所述第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度；

第三电流调整模块，用于若所述第二直流系统存在调节裕度，则根据所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性，调节所述第二直流系统的入地电流值，以使所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第二直流系统调节后的入地电流之和小于所述第一阈值。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例提供了一种共用接地极入地电流的抑制方法及装置，该方法包括：获取第一直流系统的入地电流值和入地电流的极性；判断第一直流系统的入地电流值是否超过预设的第一阈值；若第一直流系统的入地电流值超过第一阈值，则降低第一直流系统的入地电流值，获得第一直流系统当前的入地电流值；检测与第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度；若第二直流系统存在调节裕度，则根据第一直流系统当前的入地电流值和第一直流系统的入地电流的极性，调节第二直流系统的入地电流值，以使第一直流系统当前的入地电流值和第二直流系统调节后的入地电流之和小于第一阈值。相比于现有技术直接将每个直流系统的入地电流限制在1200A内，本发明技术方案能够根据每个直流系统的调节裕度，进行协调控制，当一直流系统的入地电流超过预设阈值，则降低另一个直流系统的入地电流，实现整体的入地电流限制在预设阈值内，从而实现在保证系统稳定性的同时提高直流功率的利用率，降低功率损失。

附图说明

图1是本发明提供的一种共用接地极入地电流的抑制方法的一个优选实施例的流程图；

图2是本发明提供的一种共用接地极入地电流的抑制方法的另一个优选实施例的流程图；

图3是本发明提供的一种共用接地极入地电流的抑制方法的一个工作原理图；

图4是本发明提供的一种共用接地极入地电流的抑制方法的另一个工作原理图；

图5是本发明提供的一种共用接地极入地电流的抑制方法的又一个工作原理图；

图6是本发明提供的一种共用接地极入地电流的抑制方法的又一个工作原理图；

图7是本发明提供的一种共用接地极入地电流的抑制装置的一个优选实施例的结构框图。

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，本技术领域普通技术人员在没有作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。

本发明实施例提供了一种共用接地极入地电流的抑制方法，参见图1所示，是本发明提供的一种共用接地极入地电流的抑制方法的一个优选实施例的流程图，所述方法包括步骤S11至步骤S17：

步骤S11、获取第一直流系统的入地电流信息；其中，所述第一直流系统的入地电流信息包括所述第一直流系统的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性；

步骤S12、判断所述第一直流系统的入地电流值是否超过预设的第一阈值；

步骤S13、若所述第一直流系统的入地电流值超过预设的第一阈值，则检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

步骤S14、若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则降低所述第一直流系统的入地电流值，获得所述第一直流系统当前的入地电流值；

步骤S15、检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

步骤S16、若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则检测与所述第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度；

步骤S17、若所述第二直流系统存在调节裕度，则根据所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性，调节所述第二直流系统的入地电流值，以使所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第二直流系统调节后的入地电流之和小于所述第一阈值。

在其中一种优选实施例中，步骤S13和步骤S15中检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式，具体为：

检测金属回线上是否存在定向移动的带电电荷；

若金属回线上存在定向移动的带电电荷，则所述第一直流系统的大地回线方式能够转换为金属回线方式；

若金属回线上不存在定向移动的带电电荷，则所述第一直流系统的大地回线方式不能够转换为金属回线方式。

在其中一种优选实施例中，在步骤S12和步骤S14之后，所述方法还包括：

若所述第一直流系统的大地回线方式能够转换为金属回线方式，则无需调节所述第一直流系统的入地电流值。

在本实施例中，若第一直流系统的大地回线方式能够转为金属回线方式，则电流不会进入大地，不会因为电流过大而导致运行风险增大的问题。

在其中一种优选实施例中，步骤S14具体为：将所述第一直流系统的入地电流值降低至所述第一阈值的两倍，获得所述第一直流系统当前的入地电流值。当第一阈值为1200A，第二阈值为2400A。

在其中一种优选实施例中，步骤S16，具体为：

判断所述第一直流系统当前的入地电流值与所述第一阈值之差是否大于所述第二直流系统的正极线电流值与负极线电流值之和；

若所述第一直流系统当前的入地电流值与所述第一阈值之差小于或等于所述第二直流系统的正极线电流值与负极线电流值之和，则所述第二直流系统存在调节裕度；

若所述第一直流系统当前的入地电流值与所述第一阈值之差大于所述第二直流系统的正极线电流值与负极线电流值之和，则所述第二直流系统不存在调节裕度。

在其中一种优选实施例中，在步骤S16之后，所述方法还包括：若所述第二直流系统不存在调节裕度，则将所述第一直流系统当前的入地电流值降低至所述第一阈值。

在其中一种优选实施例中，在步骤S17，具体为：根据所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性，增大所述第二直流系统中与所述第一直流系统的入地电流的极性相反的极线电流值，降低所述第二直流系统中与所述第一直流系统的入地电流的极性相同的极线电流值，以使所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第二直流系统调节后的入地电流之和小于所述第一阈值；

其中，所述第二直流系统调整后的极线电流值之和等于所述第二直流系统调整前的极线电流值之和。

下面结合上述实施例及图2、图3、图4、图5和图6所示，对本发明提供的共用接地极入地电流的抑制方法进行具体说明：

第一直流系统A的双极运行功率为2000MW、直流电压为±800kV，直流电流为2500A；第二直流系统B的双极运行功率为4000MW、直流电压为±800kV，直流电流为5000A；

当第一直流系统A和第二直流系统B都正常工作时，第一直流系统A的正极线电流值为1250A，第一直流系统A的负极线电流值为1250A，第二直流系统B的正极线电流值为2500A，第二直流系统B的负极线电流值为2500A，因此，第一直流系统A和第二直流系统B相加的入地电流为0，可参见图3；

当第一直流系统A的负极故障退出，第一直流系统A仍运行大地回线方式，则第一直流系统A的正极线电流值为2500A，第二直流系统B仍然为正常工作状态，因此，第一直流系统A和第二直流系统B相加的入地电流为2400A，已超过安全入地电流1200A，可参见图4；

将第一直流系统A的大地回线方式转为金属回线方式，若第一直流系统A的大地回线方式成功转换为金属回线方式，则流程结束；若第一直流系统A的大地回线方式转换为金属回线方式失败，则将第一直流系统A的正极电流下降至2400A，可参见图5；

再次将第一直流系统A的大地回线方式转为金属回线方式，若第一直流系统A的大地回线方式成功转换为金属回线方式，则流程结束；若第一直流系统A的大地回线方式转换为金属回线方式失败，则检测第二直流系统是否存在调节裕度；

若第二直流系统存在调节裕度，则根据第一直流系统当前的入地电流值和第一直流系统的入地电流的极性，增大第二直流系统中与第一直流系统的入地电流的极性相反的极线电流值，降低第二直流系统中与第一直流系统的入地电流的极性相同的极线电流值，以使第一直流系统当前的入地电流值和第二直流系统调节后的入地电流之和小于1200A；

若第二直流系统不存在调节裕度，则将第一直流系统A当前的入地电流值直接降至1200A，以保证系统稳定运行；

由于第二直流系统的正极线电流值和负极线电流值之和为5000A，第一直流系统当前的入地电流值与安全入地电流之差为1200A(2400A-1200A＝1200A)，所以第二直流系统存在调节裕度，将第二直流系统B由原先的双极功率控制模式改为单极电流控制模式，并将第二直流系统B的正极线电流值由原先的2500A降至1900A，第二直流系统B的负极线电流值由原先的2500A增大至3100A，因此第二电流系统B的入地电流为-1200A，第一直流系统A和第二直流系统B相加的入地电流为1200A，等于安全入地电流1200A，可参见图6。

由上可见，本发明实施例提供了一种共用接地极入地电流的抑制方法及装置，该方法包括：获取第一直流系统的入地电流值和入地电流的极性；判断第一直流系统的入地电流值是否超过预设的第一阈值；若第一直流系统的入地电流值超过第一阈值，则降低第一直流系统的入地电流值，获得第一直流系统当前的入地电流值；检测与第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度；若第二直流系统存在调节裕度，则根据第一直流系统当前的入地电流值和第一直流系统的入地电流的极性，调节第二直流系统的入地电流值，以使第一直流系统当前的入地电流值和第二直流系统调节后的入地电流之和小于第一阈值。相比于现有技术直接将每个直流系统的入地电流限制在1200A内，本发明技术方案能够根据每个直流系统的调节裕度，进行协调控制，当一直流系统的入地电流超过预设阈值，则降低另一个直流系统的入地电流，实现整体的入地电流限制在预设阈值内，从而实现在保证系统稳定性的同时提高直流功率的利用率，降低功率损失。

本发明实施例还提供了一种共用接地极入地电流的抑制装置，能够实现上述任一实施例所述的共用接地极入地电流的抑制方法的所有流程，装置中的各个单元、模块的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的共用接地极入地电流的抑制方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。

参见图7所示，是本发明提供的一种共用接地极入地电流的抑制装置的一个优选实施例的结构框图，所述装置包括：

获取模块11，用于获取第一直流系统的入地电流信息；其中，所述第一直流系统的入地电流信息包括所述第一直流系统的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性；

第一判断模块12，用于判断所述第一直流系统的入地电流值是否超过预设的第一阈值；

第二判断模块13，用于若所述第一直流系统的入地电流值超过预设的第一阈值，则检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

第一电流调整模块14，用于若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则降低所述第一直流系统的入地电流值，获得所述第一直流系统当前的入地电流值；

第三判断模块15，用于检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

第二电流调整模块16，用于若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则检测与所述第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度；

第三电流调整模块17，用于若所述第二直流系统存在调节裕度，则根据所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性，调节所述第二直流系统的入地电流值，以使所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第二直流系统调节后的入地电流之和小于所述第一阈值。

本实施例更详细的工作原理和流程可以但不限于上述的共用接地极入地电流的抑制方法。

由上可见，本发明技术方案能够根据每个直流系统的调节裕度，进行协调控制，当一直流系统的入地电流超过预设阈值，则降低另一个直流系统的入地电流，实现整体的入地电流限制在预设阈值内，从而实现在保证系统稳定性的同时提高直流功率的利用率，降低功率损失。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种共用接地极入地电流的抑制方法，其特征在于，包括：

获取第一直流系统的入地电流信息；其中，所述第一直流系统的入地电流信息包括所述第一直流系统的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性；

判断所述第一直流系统的入地电流值是否超过预设的第一阈值；

若所述第一直流系统的入地电流值超过预设的第一阈值，则检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则降低所述第一直流系统的入地电流值，获得所述第一直流系统当前的入地电流值；

检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则检测与所述第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度；

若所述第二直流系统存在调节裕度，则根据所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性，调节所述第二直流系统的入地电流值，以使所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第二直流系统调节后的入地电流之和小于所述第一阈值。

2.如权利要求1所述的共用接地极入地电流的抑制方法，其特征在于，所述检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式，具体为：

检测金属回线上是否存在定向移动的带电电荷；

若金属回线上存在定向移动的带电电荷，则所述第一直流系统的大地回线方式能够转换为金属回线方式；

若金属回线上不存在定向移动的带电电荷，则所述第一直流系统的大地回线方式不能够转换为金属回线方式。

3.如权利要求2所述的共用接地极入地电流的抑制方法，其特征在于，在所述检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式之后，所述方法还包括：

若所述第一直流系统的大地回线方式能够转换为金属回线方式，则无需调节所述第一直流系统的入地电流值。

4.如权利要求3所述的共用接地极入地电流的抑制方法，其特征在于，所述降低所述第一直流系统的入地电流值，获得所述第一直流系统当前的入地电流值，具体为：

将所述第一直流系统的入地电流值降低至所述第一阈值的两倍，获得所述第一直流系统当前的入地电流值。

5.如权利要求4所述的共用接地极入地电流的抑制方法，其特征在于，所述检测与所述第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度，具体为：

判断所述第一直流系统当前的入地电流值与所述第一阈值之差是否大于所述第二直流系统的正极线电流值与负极线电流值之和；

若所述第一直流系统当前的入地电流值与所述第一阈值之差小于或等于所述第二直流系统的正极线电流值与负极线电流值之和，则所述第二直流系统存在调节裕度；

若所述第一直流系统当前的入地电流值与所述第一阈值之差大于所述第二直流系统的正极线电流值与负极线电流值之和，则所述第二直流系统不存在调节裕度。

6.如权利要求5所述的共用接地极入地电流的抑制方法，其特征在于，在所述检测与所述第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度之后，所述方法还包括：

若所述第二直流系统不存在调节裕度，则将所述第一直流系统当前的入地电流值降低至所述第一阈值。

7.如权利要求6所述的共用接地极入地电流的抑制方法，其特征在于，所述根据所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性，调节所述第二直流系统的入地电流值，以使所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第二直流系统调节后的入地电流之和小于所述第一阈值，具体为：

根据所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性，增大所述第二直流系统中与所述第一直流系统的入地电流的极性相反的极线电流值，降低所述第二直流系统中与所述第一直流系统的入地电流的极性相同的极线电流值，以使所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第二直流系统调节后的入地电流之和小于所述第一阈值；

其中，所述第二直流系统调整后的极线电流值之和等于所述第二直流系统调整前的极线电流值之和。

8.一种共用接地极入地电流的抑制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取第一直流系统的入地电流信息；其中，所述第一直流系统的入地电流信息包括所述第一直流系统的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性；

第一判断模块，用于判断所述第一直流系统的入地电流值是否超过预设的第一阈值；

第二判断模块，用于若所述第一直流系统的入地电流值超过预设的第一阈值，则检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

第一电流调整模块，用于若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则降低所述第一直流系统的入地电流值，获得所述第一直流系统当前的入地电流值；

第三判断模块，用于检测所述第一直流系统的大地回线方式是否能够转换为金属回线方式；

第二电流调整模块，用于若所述第一直流系统的大地回线方式无法转换为金属回线方式，则检测与所述第一直流系统共用接地极的第二直流系统是否存在调节裕度；

第三电流调整模块，用于若所述第二直流系统存在调节裕度，则根据所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第一直流系统的入地电流的极性，调节所述第二直流系统的入地电流值，以使所述第一直流系统当前的入地电流值和所述第二直流系统调节后的入地电流之和小于所述第一阈值。

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