CN113451991B - 高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法及系统，包括：当高压直流输电系统的直流线路存在故障时，进行紧急移相动作；获取紧急移相动作后系统的双极输送功率；根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制；本发明能够根据系统情况调整直流线路故障控制保护的逻辑和参数，引入直流实际输送功率作为控制条件，最大限度利用双极功率控制下极间功率转移功能和短时过负荷能力，并引入系统频率限值，与紧急移相的持续时间定值共同作用，在保证系统频率稳定性和与安稳装置正确配合的前提下，提高了直流线路重启动成功的几率。
Description
技术领域
本发明涉及高压直流输电系统故障控制技术领域，并且更具体地，涉及一种高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法及系统。
背景技术
直流线路故障是直流系统最常见的故障之一。直流线路保护配置有行波保护和电压突变量保护，并设置横差和纵差两个后备保护。
直流行波保护用于检测两站平抗之间的直流线路的故障，通过控制系统清除故障电流后，如果条件允许，在故障清除后恢复功率输送。保护的工作原理和策略：根据波方程理论，电压和电流可以看作以一定幅值和速度传播的前行波与反射波。当线路发生故障时，会产生峰值故障电流，该波会在输电线路上传播，根据波阻抗以及采样的电压与电流值就可以判断出是否发生直流线路故障。它的后备保护有电压突变量保护、直流线路纵差保护、直流低电压保护。
直流线路突变量保护用于检测两站平抗之间的直流线路的故障，通过控制系统清除故障电流后，如果条件允许，在故障清除后恢复功率输送。此保护的原理是如果直流电压的幅值变化及变化率均超过整定值，且电流变化率也超过整定值，则判断为线路故障，将启动直流线路故障恢复顺序。
直流线路纵差保护作为行波保护的后备保护，尤其是对线路高阻抗接地故障，其保护原理为比较本站及对侧站的直流电流，如果大于整定值，将延时跳闸。保护在站间通讯正常时有效，保护延时要考虑站间通讯时延的影响，并与其它直流线路保护配合。
直流线路横差保护用于检测金属回线方式下直流线路接地故障和换流阀接地故障。此保护作为行波保护的后备保护，仅在金属回线运行模式下有效，其保护原理是比较本极线直流电流和另一极线的直流电流，如果大于整定值，将延时跳闸。
当直流线路发生故障时，线路保护动作，要求执行线路故障恢复时序。线路重起逻辑通过要求移相操作，迅速将直流电压降到0，等待故障点去游离时间后，撤销移相命令，系统重新建立到故障前的电流、电压，恢复运行。重起时间、重起后的电压、重起次数可设定。设定值允许为零次(不进行重起操作，直接停运)、一或两次全压再起动，一次降压再起动。每次再启动的去游离时间可以单独设定，但不能超出一个合适的范围(过短造成的无法完成去游离，或者过长导致对系统产生影响)。如果全压再起动次数已达到整定次数，但因绝缘恢复时无法在设定的时间内达到全压水平而未能成功，再启动逻辑会按预先设置的降压参考值进行一次降压再起动。
在故障极紧急移相去游离期间，该极输送功率将全部或部分转移至非故障极。功率转移速度受到极间功率协调控制环节的影响，而功率指令值受到过负荷限制环节的影响。紧急移相结束后，极重起过程中功率恢复速度受到低压限流环节的影响，而非故障极功率下降速度以及功率指令由极间功率协调控制环节决定。
根据运行经验，绝大部分线路故障情况下，可以通过直流线路故障重启动控制逻辑恢复直流输电系统的正常运行。但在某些特殊情形如连续雷击等情况下，直流系统经过几次再启动不成功后将停运直流。
为了避免上述问题的发生和提高直流系统的可利用率，针对弱系统、孤岛等接入系统情况下频率特性与直流的关系，需要对直流线路保护的控制策略进行优化。
发明内容
本发明提出一种高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法及系统，以解决如何高效快速地解决高压直流输电系统的直流线路故障的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法，所述方法包括：
当高压直流输电系统的直流线路存在故障时，进行紧急移相动作；
获取紧急移相动作后系统的双极输送功率；
根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制。
优选地，其中所述根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制，包括：
当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值，则进行再启动操作；
当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值，则进行再启动操作；
当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值，则进行再启动操作。
优选地，其中所述方法还包括：
当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则再次进行紧急移相动作，并当紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第一预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作。
优选地，其中所述方法判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足当前的重启次数对应的频率阈值，包括：
当系统频率为系统受端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足小于当前的重启次数对应的频率阈值；
当系统频率为系统送端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足大于当前的重启次数对应的频率阈值。
优选地，其中所述第一预设双极输送功率阈值为0.5pu，所述第二预设双极输送功率阈值为0.75pu，所述预设倍数为1.5倍，所述预设的第二时间阈值为3s。
根据本发明的另一个方面，提供了一种高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制系统，所述系统包括：
紧急移相动作单元，用于当高压直流输电系统的直流线路存在故障时，进行紧急移相动作；
双极输送功率获取单元，用于获取紧急移相动作后系统的双极输送功率；
再启动控制单元，用于根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制。
优选地，其中所述再启动控制单元，根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制，包括：
第一控制模块，用于当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值，则进行再启动操作；
第二控制模块，用于当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值，则进行再启动操作；
第三控制模块，用于当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值，则进行再启动操作。
优选地，其中所述系统还包括：
第一控制模块，用于当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则再次进行紧急移相动作，并当紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第一预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
第二控制模块，用于当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
第三控制模块，用于当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作。
优选地，其中所述第二控制模块，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足当前的重启次数对应的频率阈值，包括：
当系统频率为系统受端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足小于当前的重启次数对应的频率阈值；
当系统频率为系统送端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足大于当前的重启次数对应的频率阈值。
优选地，其中在所述再启动控制单元，所述第一预设双极输送功率阈值为0.5pu，所述第二预设双极输送功率阈值为0.75pu，所述预设倍数为1.5倍，所述预设的第二时间阈值为3s。
本发明提供了一种高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法及系统，当高压直流输电系统的直流线路存在故障时，进行紧急移相动作；获取紧急移相动作后系统的双极输送功率；根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制；本发明能够根据系统情况调整直流线路故障控制保护的逻辑和参数，引入直流实际输送功率作为控制条件，最大限度利用双极功率控制下极间功率转移功能和短时过负荷能力，并引入系统频率限值，与紧急移相的持续时间定值共同作用，在保证系统频率稳定性和与安稳装置正确配合的前提下，提高了直流线路重启动成功的几率。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制的逻辑图；
图3为根据本发明一实施方式的仿真结果的触发角对比图；
图4为根据本发明一实施方式的仿真结果的系统频率下降的对比图；
图5为根据本发明又一实施方式的仿真结果的触发角对比图；
图6为根据本发明又一实施方式的仿真结果的系统频率下降的对比图；
图7为根据本发明实施方式的高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制系统700的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法，能够根据系统情况调整直流线路故障控制保护的逻辑和参数，引入直流实际输送功率作为控制条件，最大限度利用双极功率控制下极间功率转移功能和短时过负荷能力，并引入系统频率限值，与紧急移相的持续时间定值共同作用，在保证系统频率稳定性和与安稳装置正确配合的前提下，提高了直流线路重启动成功的几率。本发明实施方式提供的高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法100，从步骤101处开始，在步骤101当高压直流输电系统的直流线路存在故障时，进行紧急移相动作。
在步骤102，获取紧急移相动作后系统的双极输送功率。
在步骤103，根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制。
优选地，其中所述根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制，包括：
当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值，则进行再启动操作；
当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值，则进行再启动操作；
当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值，则进行再启动操作。
优选地，其中所述方法还包括：
当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则再次进行紧急移相动作，并当紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第一预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作。
优选地，其中所述方法判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足当前的重启次数对应的频率阈值，包括：
当系统频率为系统受端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足小于当前的重启次数对应的频率阈值；
当系统频率为系统送端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足大于当前的重启次数对应的频率阈值。
优选地，其中所述第一预设双极输送功率阈值为0.5pu，所述第二预设双极输送功率阈值为0.75pu，所述预设倍数为1.5倍，所述预设的第二时间阈值为3s。
现有的方案在运直流工程双极运行时线路故障控制保护逻辑一般为：检测到故障之后执行紧急移相，持续时间150ms，然后执行第一次重启；如果故障仍然存在，线路低电压保护会延时80ms动作，执行第二次紧急移相，持续时间200ms，之后执行第二次重启；如果故障仍然存在，线路低电压保护会延时80ms动作，执行第三次紧急移相，持续时间200ms，之后执行第三次重起，此次重启为降压重启动；如果故障仍然存在，则闭锁该故障极。
为了确定弱系统、孤岛等接入系统情况下频率特性与直流的关系，本发明对建立的仿真模型为：直流系统双极±500kV额定功率3000MW，受端为带3台发电机的等值网架，进行大量的仿真研究，得到的结论如下：
1、对于持续时间较长的接地故障，长时间移相比多次重起对系统的影响更小，无论是在送受端系统频率变化幅度还是交流电压跌落幅度方面；
2、对于瞬时接地故障，150ms移相时间比较合适，如果只是瞬时接地故障，但移相时间过长，会加大对交流系统的影响；
3、根据之前仿真研究中的系统强度来看，移相750ms比移相150ms造成的频率影响稍大，但是重启动成功的概率大大增加，而且如果遇上较长时间接地故障，还比多次重起对系统的影响更小。直流双极运行时，单极线路故障移相过程中，由于存在另一极过负荷，实际上最多只损失了25％的功率，而且只有在双极1.0pu时才会损失25％的功率；如果是双极0.5pu运行，则基本不会损失功率，只是稍微增加了直流系统的无功需求。故对于直流线路重启动的策略，需要根据实际系统条件和直流输送功率水平进行优化，从而能最大限度地利用直流系统快速控制的能力，提升交直流系统稳定运行能力。
根据之前的研究结果可知，较长的移相时间比同时间内多次重起造成的频率变化要小，但对于瞬时接地故障，移相时间太长会降低系统稳定性，与安稳装置的配合也存在一定问题；由于双极功率控制下健全极能转移故障极的功率甚至利用到通过短时过负荷能力，故还需要考虑直流实际输送功率水平。
因此，本发明提出了如图1所示的高压直流输电系统直流线路故障再启动控制方法。
具体地，结合图2所示，在本发明中，在紧急移相执行后先判断直流系统双极输送功率值，并根据确定双极输送功率来进行再启动控制，分为三种情况：
(1)双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值0.5pu时，根据直流控制特性，由于故障极损失的功率能完全转移至故障极，直流系统对交流系统基本没有影响，故确定移相时间可以取为最大时间阈值tmax，若紧急移相动作的持续时间大于等于tmax，则进行再启动操作。若启动成功则停止，若不成功，则再次进行紧急移相动作，并当紧急移相动作的持续时间大于等于tmax时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第一预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作。其中，tmax的值可以设置得稍大，并应考虑到无功功率出现的稍有增加的情况。
(2)常规±500kV直流以及复奉、锦苏±800kV特高压直流的单极过负荷能力为3s直流电流1.5pu，而额定电流达到5kA的天中、宾金±800kV特高压直流的单极过负荷能力为3s直流电流1.25pu。因此对于不同的过负荷能力，需采用不一样的重启动配合控制策略。
在本发明中，以±500kV直流为例，双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值0.5pu且小于第二预设双极输送功率阈值0.75pu时，健全极短时间内也能完全转代故障极的功率，若系统具备超过预设倍数1.5倍的负荷能力且移相持续时间<预设第二时间阈值3s，则进行重启动操作。若启动成功则停止，若不成功，则重启动后再次进行紧急移相，并再次判断是否具备短时1.5倍过负荷能力，以确定移相持续时间，然后执行后续重启动作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于预设的第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作。
(3)当双极输送功率大于0.75pu时，控制规则为在适当增加移相时间的同时判断系统频率的变化，如果达到移相时间定值或者系统频率下降(受端)或升高(送端)超过限值，则执行重启动。本发明当系统频率为系统受端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足小于当前的重启次数对应的频率阈值；当系统频率为系统送端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足大于当前的重启次数对应的频率阈值。如图2所示，判断是否执行重新启动restart指令的条件为两种条件取或，第一种条件是时间定值条件，紧急移相持续时间的定值分别为t1、t2、…、tn，移相时间达到定值之后则立刻执行重启；第二种条件是频率定值，分别为f1、f2、…、fn，紧急移相过程中如果系统频率值达到上限(整流侧)或者下限(逆变侧)，则立刻执行重启。其中，时间定值和频率定值可以根据系统条件在大量计算之后根据经验确定。
本发明以逆变侧为带发电机等值网架的系统为对象，分析本发明提出的高压直流输电系统直流线路故障再启动控制方法的可行性和有效性，逆变侧短路电流15.9kA。分别设计两组修改参数与传统方法的程序进行对比计算。
第一组：设置移相持续时间阈值t1＝t2＝t3＝300ms，系统频率阈值分别为f1＝49.8Hz，f2＝49.7Hz，f3＝49.6Hz。仿真计算结果仿真结果的触发角对比如图3所示，上面的波形为传统方法的原程序的触发角示意图，下面的波形为本发明方法的修改参数后的触发角示意图。不同故障持续时间下两种方法对系统频率下降的影响如图4所示。由本发明方法的修改参数后的触发角示意图可知，第一次重启执行的条件是达到300ms的时间定值，而第二次重启执行的条件是达到了49.7Hz的频率定值，实际移相时间只持续了110ms，第三次重启执行的条件是达到了49.6Hz的频率定值，实际移相时间只持续了50ms。由第三幅图可见，修改参数与原程序对于频率的影响差别不大，对于最初持续时间300ms之内的故障，修改参数后重启成功几率更大，且减小了160ms—300ms之间的故障对系统的影响，且对于450ms—640ms之间的故障也是如此，只是由于频率定值设置较高，如果对于稍长时间的故障，会比原程序提前100ms闭锁，使单极闭锁几率增大。
另一实施例，将频率定值做一定程度调整后设计了第二组参数：t1＝t2＝t3＝300ms，f1＝49.8Hz，f2＝49.6Hz，f3＝49.4Hz。仿真计算结果仿真结果的触发角对比如图5所示，上面的波形为传统方法的原程序的触发角示意图，下面的波形为本发明方法的修改参数后的触发角示意图。不同故障持续时间下两种方法对系统频率下降的影响如图6所示。
由本发明方法的修改参数后的触发角示意图可知，第一次重启执行的条件是达到300ms的时间定值，而第二次重启执行的条件是49.6Hz的频率定值和300ms的时间定值基本同时达到，实际移相时间持续了300ms，第三次重启执行的条件是达到了300ms的时间定值。第二组参数前300ms的影响与第一组参数一致，对于持续时间450ms—690ms的故障，本发明方法的修改参数后线路故障对频率的影响更小；对于740ms—1080ms之间的故障，甚至还能完成第三次重起，提高了重启动的成功几率。
综合以上分析可知，对于接入弱系统、孤岛或者其余交直流混联方式的直流系统，使用本发明提出的高压直流输电系统直流线路再启动控制方法，根据系统情况调整直流线路故障控制保护的逻辑和参数，考虑引入直流实际输送功率作为控制条件，最大限度利用双极功率控制下极间功率转移功能和短时过负荷能力，并引入系统频率限值，与去游离时间定值共同作用，在保证系统频率稳定性和与安稳装置正确配合的前提下，提高直流线路重启动成功的几率。
图7为根据本发明实施方式的高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制系统700的结构示意图。如图7所示，本发明实施方式提供的高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制系统700，包括：紧急移相动作单元701、双极输送功率获取单元702和再启动控制单元703。
优选地，所述紧急移相动作单元701，用于当高压直流输电系统的直流线路存在故障时，进行紧急移相动作。
优选地，所述双极输送功率获取单元702，用于获取紧急移相动作后系统的双极输送功率。
优选地，所述再启动控制单元703，用于根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制。
优选地，其中所述再启动控制单元703，根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制，包括：
第一控制模块，用于当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值，则进行再启动操作；
第二控制模块，用于当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值，则进行再启动操作；
第三控制模块，用于当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值，则进行再启动操作。
优选地，其中所述系统还包括：
第一控制模块，用于当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则再次进行紧急移相动作，并当紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第一预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
第二控制模块，用于当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
第三控制模块，用于当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作。
优选地，其中所述第二控制模块，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足当前的重启次数对应的频率阈值，包括：
当系统频率为系统受端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足小于当前的重启次数对应的频率阈值；
当系统频率为系统送端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足大于当前的重启次数对应的频率阈值。
优选地，其中在所述再启动控制单元，所述第一预设双极输送功率阈值为0.5pu，所述第二预设双极输送功率阈值为0.75pu，所述预设倍数为1.5倍，所述预设的第二时间阈值为3s。
本发明的实施例的高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制系统700与本发明的另一个实施例的高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
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。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制方法，其特征在于，所述方法包括：
当高压直流输电系统的直流线路存在故障时，进行紧急移相动作；
获取紧急移相动作后系统的双极输送功率；
根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制；
其中，所述根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制，包括：
当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值，则进行再启动操作；
当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值，则进行再启动操作；
当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值，则进行再启动操作；
其中，所述方法还包括：
当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则再次进行紧急移相动作，并当紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第一预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足当前的重启次数对应的频率阈值，包括：
当系统频率为系统受端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足小于当前的重启次数对应的频率阈值；
当系统频率为系统送端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足大于当前的重启次数对应的频率阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设双极输送功率阈值为0.5pu，所述第二预设双极输送功率阈值为0.75pu.，所述预设倍数为1.5倍，所述预设的第二时间阈值为3s。
4.一种高压直流输电系统的直流线路故障再启动控制系统，其特征在于，所述系统包括：
紧急移相动作单元，用于当高压直流输电系统的直流线路存在故障时，进行紧急移相动作；
双极输送功率获取单元，用于获取紧急移相动作后系统的双极输送功率；
再启动控制单元，用于根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制；
其中，所述再启动控制单元，根据所述双极输送功率按照预设的控制策略进行再启动控制，包括：
第一控制模块，用于当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值，则进行再启动操作；
第二控制模块，用于当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值，则进行再启动操作；
第三控制模块，用于当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值，则进行再启动操作；
其中，所述系统还包括：
第一控制模块，用于当所述双极输送功率小于等于第一预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则再次进行紧急移相动作，并当紧急移相动作的持续时间大于等于预设的最大时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第一预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
第二控制模块，用于当所述双极输送功率大于等于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当紧急移相动作的持续时间大于等于当前的重启次数对应的第一时间阈值或或紧急移相动作过程中的系统频率满足当前的重启次数对应的频率阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作；
第三控制模块，用于当所述双极输送功率大于第一预设双极输送功率阈值且小于第二预设双极输送功率阈值时，若重启失败，则重复进行紧急移相，并当系统具备预设倍数的过负荷能力且紧急移相动作的持续时间小于预设的第二时间阈值时，再次进行再启动操作，直至重启成功时停止或直至重启次数大于等于第二预设次数阈值时直接进行闭锁直流动作。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二控制模块，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足当前的重启次数对应的频率阈值，包括：
当系统频率为系统受端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足小于当前的重启次数对应的频率阈值；
当系统频率为系统送端频率时，判断紧急移相动作过程中的系统频率是否满足大于当前的重启次数对应的频率阈值。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，在所述再启动控制单元，所述第一预设双极输送功率阈值为0.5pu，所述第二预设双极输送功率阈值为0.75pu，所述预设倍数为1.5倍，所述预设的第二时间阈值为3s。
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2021
- 2021-06-08 CN CN202110638076.7A patent/CN113451991B/zh active Active
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