CN117674035A - 直流输电系统故障加速恢复控制方法、装置、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种直流输电系统故障加速恢复控制方法、装置、设备和介质,属于直流输电技术领域。控制方法包括:获取直流输电系统中故障发生的位置;当逆变站检测到故障时,获取故障信号状态并通过逆变站的直流极传送给整流站的直流极,整流站的直流极根据接收的故障信号状态调节第一直流电流控制器的参数;当整流站的直流极检测到故障时,整流站的直流极调节第一直流电流控制器的参数。控制装置包括检测单元和控制单元。本申请在故障的恢复过程中或故障出现时,通过增大整流站一侧的直流电流控制器的比例系数或减小积分时间常数,来加快电流控制器的调节,实现了故障快速恢复的目的。
Description
技术领域
本申请属于直流输电技术领域,具体涉及一种直流输电系统故障加速恢复控制方法、装置、设备和介质。
背景技术
现有的直流输电系统分为基于电网换相换流器的高压直流输电系统、基于电压源换流器的柔性直流输电系统、兼有电网换相换流器和电压源换流器的混合直流输电系统。以高压直流输电系统为例,其采用基于晶闸管的电网换相换流器,当高压直流输电系统或所连接的交流系统发生故障时,由于晶闸管不能可控关断,极易发生换相失败。
高压直流输电系统的极控制或阀组控制主机的直流电流控制器一般采用一组比例系数和积分时间常数,来兼顾稳态运行的稳定性和暂态的动态性能,考虑到稳态运行的稳定性,比例系数选择相对较小,积分时间常数选择相对较大。但是,当发生故障引起换相失败时,在恢复过程中,这组比例系数和积分时间常数调节速度偏慢,导致换相失败恢复过程较长,影响了交流系统的安全运行。
发明内容
发明目的:本申请提供一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,用于加快恢复直流输电系统的传输功率;本申请的另一目的是提供一种直流输电系统故障加速恢复控制装置;本申请的另一目的在于提供一种计算机设备,用于实现上述的控制方法;本发明的另一目的在于提供一种存储介质,用于存储实现上述控制方法的计算机程序。
技术方案:本申请的一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,应用于直流输电系统,所述直流输电系统包括整流站和逆变站,所述整流站通过直流线路与所述逆变站连接,所述控制方法包括以下步骤:
根据检测的直流输电系统参数获取所述直流输电系统中故障发生的位置;
当所述逆变站检测到故障时,获取故障信号状态并通过所述逆变站的直流极传送给所述整流站的直流极,所述整流站的直流极根据接收的所述故障信号状态调节第一直流电流控制器的参数,直至所述第一直流电流控制器的参数恢复;或/和
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极调节第一直流电流控制器的参数,直至所述第一直流电流控制器的参数恢复。
在一些实施例中,所述故障信号状态包括故障信号消失和故障信号出现,所述第一直流电流控制器的参数包括比例系数和积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在第一时间阈值内增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在所述第一时间阈值后恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数;或者,
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在所述整流站的直流极接收故障信号消失时恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数;或/和
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在所述第一时间阈值后恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数。
在一些实施例中,当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在所述第一时间阈值内先确认所述故障信号持续消失的第二时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极先确认所述故障信号持续出现的第三时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极先确认所述故障信号持续出现的第三时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数。
在一些实施例中,第二时间阈值或者第三时间阈值用于判断在不同状态下故障信号的持续时间,通过进一步确定第二时间阈值或者第三时间阈值可以用于防止误判断。
在一些实施例中,当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在所述第一时间阈值内先确认所述整流站和所述逆变站之间的通讯信号正常,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极先确认所述整流站和所述逆变站之间的通讯信号正常,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数。
在一些实施例中,只有当所述整流站和所述逆变站之间通讯正常,才能认为得到这个信号是准确的,因此确认通讯信息是实现控制方法的前提。
在一些实施例中,当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在第一时间阈值内增大第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极增大第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值;
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值。
在一些实施例中,通过给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值,可以更快速调节。
在一些实施例中,当所述逆变站检测到故障,所述故障信号消失时,进一步包括:所述逆变站的直流极在第四时间阈值内增大第二直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第二直流电流控制器的积分时间常数,并在所述第四时间阈值后恢复所述第二直流电流控制器的比例系数和积分时间常数;
当所述逆变站检测到故障,所述故障信号出现时,进一步包括:所述逆变站的直流极增大所述第二直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第二直流电流控制器的积分时间常数,并在所述故障信号消失时恢复所述第二直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数。
在一些实施例中,通过对逆变站一侧的第二直流电流控制器进行参数的调整,可以进一步提高故障的快速恢复。
在一些实施例中,所述逆变站的直流极和所述整流站的直流极通过所述直流线路连接;所述逆变站的直流极与所述第二直流电流控制器信号连接,所述整流站的直流极与所述第一直流电流控制器信号连接。
在一些实施例中,所述故障包括换相失败、交流系统故障、换流器故障、极区故障、双极区故障、直流线路故障中的至少一种。
在一些实施例中,所述换相失败的判据如下:
ID-IAC>max(Icfp_set,k_set×ID)&KR×ID>IAC;
式中,ID为换流器的直流电流,IAC为换流器的三相交流电流取绝对值后再取最大值;Icfp_set为比率启动定值;k_set为比率系数;KR为电流制动系数。
在一些实施例中,所述逆变站检测到故障包括检测到差流、直流电流单位时间变化量、直流电压单位时间变化量、直流电流测量值减去直流电流指令值、直流电压测量值减去直流电压指令值、交流电压零序分量或交流电压幅值变化量大于设定的正定值;或/和差流、直流电流单位时间变化量、直流电压单位时间变化量、直流电流测量值减去直流电流指令值、直流电压测量值减去直流电压指令值、交流电压零序分量或交流电压幅值变化量小于设定的负定值。
在一些实施例中,所述整流站的直流极检测到故障包括检测到差流、直流电流单位时间变化量、直流电压单位时间变化量、直流电流测量值减去直流电流指令值、直流电压测量值减去直流电压指令值、交流电压零序分量或交流电压幅值变化量大于设定的正定值;或/和差流、直流电流单位时间变化量、直流电压单位时间变化量、直流电流测量值减去直流电流指令值、直流电压测量值减去直流电压指令值、交流电压零序分量或交流电压幅值变化量小于设定的负定值。
在一些实施例中,本申请进一步公开了一种直流输电系统故障加速恢复控制装置,应用于直流输电系统,所述流输电系统包括整流站和逆变站,所述整流站通过直流线路与所述逆变站连接,所述控制装置包括:
检测单元,所述检测单元用于获取所述直流输电系统中故障发生的位置;
控制单元,当所述逆变站检测到故障时,所述控制单元用于获取故障信号状态并通过所述逆变站的直流极传送给所述整流站的直流极,并控制所述整流站的直流极根据接收的所述故障信号状态调节第一直流电流控制器的参数,直至所述第一直流电流控制器的参数恢复;或/和当所述整流站的直流极检测到故障时,所述控制单元用于控制所述整流站的直流极调节第一直流电流控制器的参数,直至所述第一直流电流控制器的参数恢复。
在一些实施例中,所述故障信号状态包括故障信号消失和故障信号出现,所述第一直流电流控制器的参数包括比例系数和积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在第一时间阈值内增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在所述第一时间阈值后恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数;或者,
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在所述整流站的直流极接收故障信号消失时恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数;或/和
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在所述第一时间阈值后恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数。
在一些实施例中,当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在所述第一时间阈值内先确认所述故障信号持续消失的第二时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极先确认所述故障信号持续出现的第三时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极先确认所述故障信号持续出现的第三时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数。
在一些实施例中,当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在所述第一时间阈值内先确认所述整流站和所述逆变站之间的通讯信号正常,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极先确认所述整流站和所述逆变站之间的通讯信号正常,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数。
在一些实施例中,当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在第一时间阈值内增大第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极增大第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值;
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值。
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当所述逆变站检测到故障,所述故障信号出现时,进一步包括:所述逆变站的直流极增大所述第二直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第二直流电流控制器的积分时间常数,并在所述故障信号消失时恢复所述第二直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数。
在一些实施例中,所述逆变站的直流极和所述整流站的直流极通过所述直流线路连接;所述逆变站的直流极与所述第二直流电流控制器信号连接,所述整流站的直流极与所述第一直流电流控制器信号连接。
在一些实施例中,通过信号连接可以使得第二直流电流控制器控制逆变站的直流极和第一直流电流控制器控制整流站的直流极。
在一些实施例中,所述直流输电系统包括高压直流输电系统、柔性直流输电系统和混合直流输电系统中的任一种。
在一些实施例中,直流输电系统的参数包括高端换流器直流侧的高压母线电流IDC1P、低压母线电流IDC1N、星接阀侧电流IVY1、角接阀侧电流IVD1,低端换流器直流侧的高压母线电流IDC2P、低压母线电流IDC2N、星接阀侧电流IVY2、角接阀侧电流IVD2,极母线电流IDL、极中性母线电流IDNC、接地极电流IDEL、极母线电压UDL和极中性母线电压UDN。
在一些实施例中,本申请进一步公开了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的控制方法的步骤。
在一些实施例中,本申请进一步公开了一种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权上述的控制方法的步骤。
有益效果:与现有技术相比,本申请的一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,包括以下步骤:获取直流输电系统中故障发生的位置;当逆变站检测到故障时,获取故障信号状态并通过逆变站的直流极传送给整流站的直流极,整流站的直流极根据接收的故障信号状态调节第一直流电流控制器的参数,直至故障恢复;当整流站的直流极检测到故障时,整流站的直流极调节第一直流电流控制器的参数,直至故障恢复;当故障恢复后,恢复第一直流电流控制器的参数。本申请可以根据故障发生的不同位置针对性的进行故障恢复,特别是在直流输电系统的逆变站发生故障时,在故障的恢复过程中和/或故障出现时,通过增大整流站一侧的直流电流控制器的比例系数或减小积分时间常数,来加快电流控制器的调节,加快恢复直流输电系统的传输功率,实现了故障快速恢复的目的。
本申请的一种直流输电系统故障加速恢复控制装置,应用于直流输电系统,所述流输电系统包括整流站和逆变站,所述整流站通过直流线路与所述逆变站连接,所述控制装置包括:检测单元,所述检测单元用于获取所述直流输电系统中故障发生的位置;控制单元,当所述逆变站检测到故障时,所述控制单元用于获取故障信号状态并通过所述逆变站的直流极传送给所述整流站的直流极,并控制所述整流站的直流极根据接收的所述故障信号状态调节第一直流电流控制器的参数,直至所述故障恢复;当所述整流站的直流极检测到故障时,所述控制单元用于控制所述整流站的直流极调节第一直流电流控制器的参数,直至所述故障恢复;所述控制单元还用于,当所述故障恢复后,恢复所述第一直流电流控制器的参数。本申请的装置在发生故障时可可以快速提高第一直流电流控制器的调节速度,大幅缩短了故障恢复过程,提高了交流系统的安全运行性能。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1是本申请实施例提供的一种直流输电系统的主回路示意图;
图2是本申请实施例提供的一种电网换相换流器的直流电流控制器示意图;
图3是本申请实施例提供的一种直流输电系统故障加速恢复控制方法流程示意图;
图4是本申请实施例提供的另一种直流输电系统故障加速恢复控制方法流程示意图;
图5是本申请实施例提供的又一种直流输电系统故障加速恢复控制方法流程示意图;
图6是本申请实施例提供的一种直流输电系统故障加速恢复控制装置的结构示意图;
附图标记,1-第一高端换流器,2-第一低端换流器,3-第二低端换流器,4-第二高端换流器,5-第三高端换流器,6-第三低端换流器,7-第四低端换流器,8-第四高端换流器,11-第一高端阀组第一旁通开关,12-第一高端阀组第二旁通开关,13-第一高端阀组母线开关,14-第一高端阀组阀组开关,21-第一低端阀组第一旁通开关,22-第一低端阀组第二旁通开关,23-第一低端阀组阀组开关,24-第一低端阀组母线开关,31-第二低端阀组第一旁通开关,32-第二低端阀组第二旁通开关,33-第二低端阀组母线开关,34-第二低端阀组阀组开关,41-第二高端阀组第一旁通开关,42-第二高端阀组第二旁通开关,43-第二高端阀组阀组开关,44-第二高端阀组母线开关,51-第三高端阀组第一旁通开关,52-第三高端阀组第二旁通开关,53-第三高端阀组母线开关,54-第三高端阀组阀组开关,61-第三低端阀组第一旁通开关,62-第三低端阀组第二旁通开关,63-第三低端阀组阀组开关,64-第三低端阀组母线开关,71-第四低端阀组第一旁通开关,72-第四低端阀组第二旁通开关,73-第四低端阀组母线开关,74-第四低端阀组阀组开关,81-第四高端阀组第一旁通开关,82-第四高端阀组第二旁通开关,83-第四高端阀组阀组开关,84-第四高端阀组母线开关,91-第一平波电抗器,92-第二平波电抗器,93-第一直流滤波器,94-第二直流滤波器,95-第三平波电抗器,96-第四平波电抗器,97-第三直流滤波器,98-第四直流滤波器,100-整流站,110-第一直流极,111-第一高端阀组,112-第一低端阀组,113-金属回线转换开关,114-整流站接地极线路,115-整流站接地极,116-第一高端换流变压器,117-第一低端换流变压器,118-第一交流滤波器组,119-第一直流极中性母线开关,120-第二直流极,121-第二低端阀组,122-第二高端阀组,126-第二低端换流变压器,127-第二高端换流变压器,129-第二直流极中性母线开关,131-第一高端换流变压器进线开关,132-第一低端换流变压器进线开关,133-第二低端换流变压器进线开关,134-第二高端换流变压器进线开关,140-第一交流系统,150-第一直流线路,160-第二直流线路,200-逆变站,210-第三直流极,211-第三高端阀组,212-第三低端阀组,214-逆变站接地极线路,215-逆变站接地极,216-第三高端换流变压器,217-第三低端换流变压器,218-第二交流滤波器组,219-第三直流极中性母线开关,220-第四直流极,221-第四低端阀组,222-第四高端阀组,226-第四低端换流变压器,227-第四高端换流变压器,229-第四直流极中性母线开关,231-第三高端换流变压器进线开关,232-第三低端换流变压器进线开关,233-第四低端换流变压器进线开关,234-第四高端换流变压器进线开关,240-第二交流系统。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域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,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。
如图1所示,直流输电系统主回路包括整流站100、逆变站200、第一直流线路150、第二直流线路160、整流站接地极线路114、整流站接地极115和逆变站接地极线路214、逆变站接地极215。整流站100与逆变站200之间通过第一直流线路150和第二直流线路160连接,整流站100通过整流站接地极线路114与整流站接地极115连接,逆变站200通过逆变站接地极线路214与逆变站接地极215连接。
在一些实施例中,整流站100包括第一直流极110、第二直流极120、第一交流滤波器组118、第一交流系统140及换流变压器进线开关131、132、133、134和金属回线转换开关113。第一交流系统140分别和第一直流极110、第二直流极120连接,第一交流系统140还连接交流滤波器组118,第一直流极110和第二直流极120通过换流变压器进线开关和金属回线转换开关113与整流站接地极线路114连接。
在一些实施例中,第一直流极110包括第一高端阀组111、第一低端阀组112、第一高端换流变压器116、第一低端换流变压器117、第一直流极中性母线开关119、第一直流滤波器93和第一平波电抗器91。第一高端阀组111和第一低端阀组112为串联连接,第一高端换流变压器116与第一高端阀组111连接,第一低端换流变压器117与第一低端阀组112连接,第一高端阀组111通过第一平波电抗器91与第一直流线路150连接,第一低端阀组112通过第一直流极中性母线开关119与金属回线转换开关113连接,第一直流滤波器93与第一高端阀组111和第一低端阀组112并联。
在一些实施例中,第一高端阀组111包括第一高端换流器1、第一高端阀组第一旁通开关11、第一高端阀组第二旁通开关12、第一高端阀组母线开关13、第一高端阀组阀组开关14。第一低端阀组112包括第一低端换流器2、第一低端阀组第一旁通开关21、第一低端阀组第二旁通开关22、第一低端阀组阀组开关23、第一低端阀组母线开关24。第一高端换流器1与第一高端阀组第一旁通开关11并联,第一高端阀组第一旁通开关11与第一高端阀组第二旁通开关12并联,第一高端阀组第一旁通开关11与第一高端阀组第二旁通开关12之间连接第一高端阀组母线开关13和第一高端阀组阀组开关14。第一低端换流器2与第一低端阀组第二旁通开关22并联,第一低端阀组第二旁通开关22与第一低端阀组第一旁通开关21并联,第一低端阀组第一旁通开关21和第一低端阀组第二旁通开关22之间连接第一低端阀组阀组开关23和第一低端阀组母线开关24。
在一些实施例中,第二直流极120包括第二低端阀组121、第二高端阀组122、第二低端换流变压器126、第二高端换流变压器127、第二直流极中性母线开关129、第二直流滤波器94和第二平波电抗器92。第二低端阀组121和第二高端阀组122为串联连接,第二低端换流变压器126与第二低端阀组121连接,第二高端换流变压器127与第二高端阀组122连接,第二高端阀组122通过第二平波电抗器92与第二直流线路160连接,第二低端阀组121通过第二直流极中性母线开关129与金属回线转换开关113连接,第二直流滤波器94与第二低端阀组121和第二高端阀组122并联。
在一些实施例中,第二低端阀组121包括第二低端换流器3、第二低端阀组第一旁通开关31、第二低端阀组第二旁通开关32、第二低端阀组母线开关33、第二低端阀组阀组开关34。第二高端阀组122包括第二高端换流器4、第二高端阀组第一旁通开关41、第二高端阀组第二旁通开关42、第二高端阀组阀组开关43、第二高端阀组母线开关44。第二低端换流器3与第二低端阀组第二旁通开关32并联,第二低端阀组第二旁通开关32与第二低端阀组第一旁通开关31并联,第二低端阀组第一旁通开关31和第二低端阀组第二旁通开关32之间连接第二低端阀组母线开关33和第二低端阀组阀组开关34;第二高端换流器4与第二高端阀组第二旁通开关42并联,第二高端阀组第二旁通开关42并联与第二高端阀组第一旁通开关41并联,第二高端阀组第一旁通开关41和第二高端阀组第二旁通开关42之间连接第二高端阀组阀组开关43和第二高端阀组母线开关44。
在一些实施例中,第一高端换流器1和第一低端换流器2包括电网换相换流器或电压源换流器的至少一种,第二低端换流器3和第二高端换流器4包括电网换相换流器或电压源换流器的至少一种。
在一些实施例中,电网换相换流器包括但不限于六脉动桥式电路、十二脉动桥式电路的至少一种。脉动桥式电路包括但不限于不可关断的半控型功率半导体器件,一般为晶闸管器件。
在一些实施例中,电压源换流器包括但不限于两电平换流器、二极管箝位型多电平换流器、模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)、混合多电平换流器(Hybrid Multilevel Converter,HMC)、两电平级联型(Cascaded Two-Level,CTL)换流器、堆叠式两电平(Stacked Two-Level,STL)换流器的至少一种,换流器包括但不限于可关断的全控型功率半导体器件。模块化多电平换流器MMC包括但不限于半桥子模块结构的模块化多电平换流器MMC、全桥子模块结构的模块化多电平换流器MMC、半桥和全桥混合子模块结构的模块化多电平换流器MMC的至少一种。
请进一步参阅图1,逆变站200包括第三直流极210、第四直流极220、第二交流滤波器组218、第二交流系统240及换流变压器进线开关231、232、233、234。第二交流系统240分别与第三直流极210和第四直流极220连接,第二交流系统240还连接第二交流滤波器组218。
在一些实施例中,第三直流极210包括第三高端阀组211、第三低端阀组212、第三高端换流变压器216、第三低端换流变压器217、第三直流极中性母线开关219、第三直流滤波器97和第三平波电抗器95。第三高端阀组211和第三低端阀组212为串联连接。第三高端换流变压器216与第三高端阀组211连接,第三低端换流变压器217与第三低端阀组212连接,第三低端阀组212通过第三直流极中性母线开关219与逆变站接地极线路214连接,第三高端阀组211通过第三平波电抗器95与第一直流线路150连接。
在一些实施例中,第三高端阀组211包括第三高端换流器5、第三高端阀组第一旁通开关51、第三高端阀组第二旁通开关52、第三高端阀组母线开关53、第三高端阀组阀组开关54。第三低端阀组212包括第三低端换流器6、第三低端阀组第一旁通开关61、第三低端阀组第二旁通开关62、第三低端阀组阀组开关63、第三低端阀组母线开关64。第三高端换流器5与第三高端阀组第二旁通开关52并联,第三高端阀组第二旁通开关52与第三高端阀组第一旁通开关51并联,第三高端阀组第一旁通开关51和第三高端阀组第二旁通开关52之间连接第三高端阀组母线开关53和第三高端阀组阀组开关54;第三低端换流器6与第三低端阀组第二旁通开关62并联,第三低端阀组第二旁通开关62与第三低端阀组第一旁通开关61并联,第三低端阀组第一旁通开关61和第三低端阀组第二旁通开关62之间连接第三低端阀组阀组开关63和第三低端阀组母线开关64;
在一些实施例中,第四直流极220包括第四低端阀组221、第四高端阀组222、第四低端换流变压器226、第四高端换流变压器227、第四直流极中性母线开关229、第四直流滤波器98和第四平波电抗器96。第四低端阀组221和第四高端阀组222为串联连接。第四低端换流变压器226与第四低端阀组221连接,第四高端换流变压器227与第四高端阀组222连接,第四低端阀组221和第四高端阀组222串联,第四低端阀组221通过第四直流极中性母线开关229与逆变站接地极线路214连接,第四高端阀组222通过第四平波电抗器96与第二直流线路160连接。
第四低端阀组221包括第四低端换流器7、第四低端阀组第一旁通开关71、第四低端阀组第二旁通开关72、第四低端阀组母线开关73、第四低端阀组阀组开关74。第四高端阀组222包括第四高端换流器8、第四高端阀组第一旁通开关81、第四高端阀组第二旁通开关82、第四高端阀组阀组开关83、第四高端阀组母线开关84。第四低端换流器7与第四低端阀组第二旁通开关72并联,第四低端阀组第二旁通开关72与第四低端阀组第一旁通开关71并联,第四低端阀组第一旁通开关71和第四低端阀组第二旁通开关72之间连接第四低端阀组母线开关73和第四低端阀组阀组开关74;第四高端换流器8与第四高端阀组第二旁通开关82并联,第四高端阀组第二旁通开关82与第四高端阀组第一旁通开关81并联,第四高端阀组第一旁通开关81和第四高端阀组第二旁通开关82之间连接第四高端阀组阀组开关83和第四高端阀组母线开关84。
在一些实施例中,第三高端换流器5和第三低端换流器6包括电网换相换流器或电压源换流器的至少一种。第四低端换流器7和第四高端换流器8包括电网换相换流器或电压源换流器的至少一种。
在一些实施例中,上述提到的各种开关,包括但不限于机械开关、刀闸、直流断路器、晶闸管串联电路的至少一种。
在一些实施例中,如果整流站100和逆变站200的直流极的高端换流器和低端换流器都为电网换相换流器,则为高压直流输电系统。如果整流站100和逆变站200的直流极的高端换流器和低端换流器都为电压源换流器,则为柔性直流输电系统。如果整流站100的第一直流极110和第二直流极120的第一高端换流器1、第一低端换流器2、第二高端换流器4和第二低端换流器3都为电网换相换流器,逆变站200的第三直流极210和第四直流极220的第三高端换流器5、第三低端换流器6、第四高端换流器8和第四低端换流器7都为电压源换流器,则为混合直流输电系统。如果整流站100的第一直流极110和第二直流极120的第一高端换流器1、第一低端换流器2、第二高端换流器4和第二低端换流器3都为电网换相换流器,逆变站200的第三直流极210和第四直流极220的第三高端换流器5和第四高端换流器8为电网换相换流器,第三低端换流器6和第四低端换流器7为电压源换流器,则为另一种混合直流输电系统。
在一些实施例中,整流站100通过接地极线路114与接地极115连接。逆变站200通过逆变站接地极线路214与逆变站接地极215连接。功率正送时,整流站100的第一交流系统140通过其第一高端换流器1、第一低端换流器2、第二高端换流器4和第二低端换流器3将交流电转化为直流电,通过直流线路150、160输送到逆变站200,逆变站200通过其第三高端换流器5、第三低端换流器6、第四高端换流器8和第四低端换流器7将直流电转化为交流电送到逆变站200的第二交流系统240,从而实现直流功率正送。整流站的换流器一般运行在电流控制,逆变站的换流器一般运行在电压控制或最大触发角控制(AMAX)。需要指出的是,最大触发角控制(AMAX)仅适用于电网换相换流器,不适用于电压源换流器。
在一些实施例中,整流站100和逆变站200采集的模拟量信号为:高端换流器直流侧的高压母线电流IDC1P、低压母线电流IDC1N、星接阀侧电流IVY1、角接阀侧电流IVD1,低端换流器直流侧的高压母线电流IDC2P、低压母线电流IDC2N、星接阀侧电流IVY2、角接阀侧电流IVD2,极母线电流IDL,极中性母线电流IDNC,直流滤波器首端电流IZT1,接地极电流IDEL,极母线电压UDL和极中性母线电压UDN。
在一些实施例中,故障包括但不限于换相失败、交流系统故障、阀区故障、极区故障、双极区故障或直流线路故障中的至少一种。
在一些实施例中,逆变站检测到故障包括检测到差流、直流电流单位时间变化量、直流电压单位时间变化量、直流电流测量值减去直流电流指令值、直流电压测量值减去直流电压指令值、交流电压零序分量或交流电压幅值变化量大于设定的正定值;或/和差流、直流电流单位时间变化量、直流电压单位时间变化量、直流电流测量值减去直流电流指令值、直流电压测量值减去直流电压指令值、交流电压零序分量或交流电压幅值变化量小于设定的负定值。
在一些实施例中,整流站的直流极检测到故障包括检测到差流、直流电流单位时间变化量、直流电压单位时间变化量、直流电流测量值减去直流电流指令值、直流电压测量值减去直流电压指令值、交流电压零序分量或交流电压幅值变化量大于设定的正定值;或/和差流、直流电流单位时间变化量、直流电压单位时间变化量、直流电流测量值减去直流电流指令值、直流电压测量值减去直流电压指令值、交流电压零序分量或交流电压幅值变化量小于设定的负定值。
请参阅图2,直流电流控制器采用PI调节器,直流电流测量值id减去直流电流参考值idref后得到直流电流误差值iderr,直流电流误差值通过比例环节得到直流电流控制器的比例部分,直流电流误差值通过积分环节得到直流电流控制器的积分部分,比例部分和积分部分相加得到直流电流控制器的输出值,即触发角指令值αord,用于产生触发脉冲,控制电网换相换流器的晶闸管导通。比例环节中Kp为比例系数,积分环节中Ti为积分时间常数。
请参阅图3,示出了当高压直流输电系统的逆变站200的第三直流极210发生故障时的控制流程。
整流站100第一直流极110和逆变站200第三直流极210的换流器都为电网换相换流器,双极全阀组运行。当高压直流输电系统的第三直流极210发生故障,控制流程如下。
在S110中,直流输电系统逆变站200一侧的一个直流极实时将故障信号传送到整流站100一侧的相应直流极。
故障以第三高端换流器5和第三低端换流器6的换相失败为例,换相失败判据如下:
ID–IAC>max(Icfp_set,k_set×ID)&KR×ID>IAC,
式中,ID为换流器的直流电流,IAC为换流器的三相交流电流取绝对值后再取最大值,Icfp_set为比率启动定值,k_set为比率系数,KR为电流制动系数。
对于第三高端换流器5,
ID=max(IDC1P,IDC1N),IAC=max(abs(IVY1),abs(IVD1));
对于第三低端换流器6,
ID=max(IDC2P,IDC2N),IAC=max(abs(IVY2),abs(IVD2));
式中,IVY1、IVY2、IVD1和IVD2都包括三相电流。
当上述第三高端换流器5或第三低端换流器6的任一换相失败判据成立时,故障信号出现,当上述第三高端换流器5和第三低端换流器6的换相失败判据都不成立时,故障信号消失。
逆变站200一侧的第三直流极210实时将换相失败信号传送到整流站100一侧的第一直流极110,第三直流极210和第一直流极110连接同一条直流线路,即第一直流线路150。
在S120中,当整流站100一侧的相应直流极接收到故障信号消失后,在第一时间阈值内增大第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数。
在一些实施例中,整流站100一侧的第一直流极110接收到故障信号消失后,在第一时间阈值内增大第一高端换流器1和第一低端换流器2的直流电流控制器的比例系数和/或减小第一高端换流器1和第一低端换流器2的直流电流控制器的积分时间常数。第一时间阈值典型值为200ms。
在一些实施例中,当第一直流极110接收到故障信号消失后,在第一时间阈值内先确认故障信号持续消失第二时间阈值再增大第一高端换流器1和第一低端换流器2的直流电流控制器的比例系数和/或减小第一高端换流器1和第一低端换流器2的直流电流控制器的积分时间常数。第二时间阈值典型值为10ms。
在一些实施例中,当第一直流极110接收到故障信号消失后,在第一时间阈值内先确认整流站100和逆变站200之间的通讯信号正常,再增大第一高端换流器1和第一低端换流器2的直流电流控制器的比例系数和/或减小第一高端换流器1和第一低端换流器2的直流电流控制器的积分时间常数。
在一些实施例中,当第一直流极110接收到故障信号消失后,在第一时间阈值内增大直流电流控制器的比例系数和/或减小直流电流控制器的积分时间常数前,先给定直流电流控制器的输出值或直流电流控制器的积分部分输出值。直流电流控制器采用PI调节器,直流电流控制器的输出值包括比例部分和积分部分,给定直流电流控制器的输出值或直流电流控制器的积分部分输出值通过给定积分部分相同的上下限值来实现。给定直流电流控制器的输出值或直流电流控制器的积分部分输出值的依据是根据直流输电系统的数学模型和故障工况给定一个扰动较小的初始值。
在一些实施例中,故障信号消失后,逆变站200一侧的第三直流极210在第四时间阈值内增大第二直流电流控制器的比例系数和/或减小第二直流电流控制器的积分时间常数。第四时间阈值的典型值为200ms。
在S130中,第一时间阈值后,恢复整流侧的相应直流极的直流电流控制器的比例系数或/和积分时间常数。
在一些实施例中,第一时间阈值后,恢复整流侧的第一直流极110的直流电流控制器的比例系数或/和积分时间常数。
在一些实施例中,如果故障信号消失后,逆变站200一侧的第三直流极210在第四时间阈值内增大第二直流电流控制器的比例系数和/或减小第二直流电流控制器的积分时间常数,则第四时间阈值后,恢复逆变站200一侧的第三直流极210的直流电流控制器的比例系数和积分时间常数。
请参阅图4,示出了当高压直流输电系统的逆变站200的第三直流极210发生故障时的控制流程。
整流站100第一直流极110和逆变站200第三直流极210的换流器都为电网换相换流器,双极全阀组运行。当高压直流输电系统的第三直流极210发生故障,控制流程如下。
在S210中,直流输电系统逆变站200一侧的一个直流极实时将故障信号传送到整流站100一侧的相应直流极。
故障以第三高端换流器5和第三低端换流器6的换相失败为例,换相失败判据如下:
ID–IAC>max(Icfp_set,k_set×ID)&KR×ID>IAC,
式中,ID为换流器的直流电流,IAC为换流器的三相交流电流取绝对值后再取最大值,Icfp_set为比率启动定值,k_set为比率系数,KR为电流制动系数。
对于第三高端换流器5,
ID=max(IDC1P,IDC1N),IAC=max(abs(IVY1),abs(IVD1));
对于第三低端换流器6,
ID=max(IDC2P,IDC2N),IAC=max(abs(IVY2),abs(IVD2));
式中,IVY1、IVY2、IVD1和IVD2都包括三相电流。
当上述第三高端换流器5或第三低端换流器6的任一换相失败判据成立时,故障信号出现,当上述第三高端换流器5和第三低端换流器6的换相失败判据都不成立时,故障信号消失。
逆变站200一侧的第三直流极210实时将换相失败信号传送到整流站100一侧的第一直流极110,第三直流极210和第一直流极110连接同一条直流线路,即第一直流线路150。
在S220中,当整流站100一侧的相应直流极接收到故障信号出现时,增大第一直流电流控制器的比例系数或/和减小第一直流电流控制器的积分时间常数。第一直流电流控制器与整流站100一侧的直流极信号连接。
在一些实施例中,第一直流极110接收到故障信号出现时,增大第一高端换流器1和第一低端换流器2的直流电流控制器的比例系数或/和减小对应直流电流控制器的积分时间常数。
在一些实施例中,当第一直流极110接收到故障信号出现时,先确认故障信号持续出现第三时间阈值再增大对应的直流电流控制器的比例系数或/和减小对应的直流电流控制器的积分时间常数。第三时间阈值典型值为10ms。
在一些实施例中,当第一直流极110接收到故障信号出现时,先确认整流站100和逆变站200之间的通讯信号正常再增大对应的直流电流控制器的比例系数和/或减小对应的直流电流控制器的积分时间常数。
在一些实施例中,当第一直流极110接收到故障信号出现时,在增大直流电流控制器的比例系数和/或减小直流电流控制器的积分时间常数前,先给定直流电流控制器的输出值或直流电流控制器的积分部分输出值。直流电流控制器采用PI调节器,直流电流控制器的输出值包括比例部分和积分部分,给定直流电流控制器的输出值或直流电流控制器的积分部分输出值通过给定积分部分相同的上下限值来实现。给定直流电流控制器的输出值或直流电流控制器的积分部分输出值的依据是根据直流输电系统的数学模型和故障工况给定一个扰动较小的初始值。
在一些实施例中,故障信号出现时,逆变站一侧的第三直流极210增大第二直流电流控制器的比例系数或/和减小第二直流电流控制器的积分时间常数。
在S230中,故障信号消失后,恢复整流站100一侧的相应直流极的直流电流控制器的比例系数或/和积分时间常数。
在一些实施例中,故障信号消失后,恢复整流站100一侧的第一直流极110的直流电流控制器的比例系数或/和积分时间常数。
请参阅图5,示出了当高压直流输电系统的逆变站200的第三直流极210发生故障时的控制流程。
整流站100第一直流极110和逆变站200第三直流极210的换流器都为电网换相换流器,双极全阀组运行。当高压直流输电系统的第三直流极210发生故障,控制流程如下。
在S310中,直流输电系统整流站100一侧的一个直流极检测到故障。
在一些实施例中,整流站的直流极检测到故障包括检测到差流、直流电流单位时间变化量、直流电压单位时间变化量、直流电流测量值减去直流电流指令值、直流电压测量值减去直流电压指令值、交流电压零序分量或交流电压幅值变化量大于设定的正定值;或/和差流、直流电流单位时间变化量、直流电压单位时间变化量、直流电流测量值减去直流电流指令值、直流电压测量值减去直流电压指令值、交流电压零序分量或交流电压幅值变化量小于设定的负定值。
在S320中,整流站100增大第一直流电流控制器的比例系数或/和减小第一直流电流控制器的积分时间常数。第一直流电流控制器与整流站100一侧的直流极信号连接。
在一些实施例中,第一直流极110检测到故障时,增大第一高端换流器1和第一低端换流器2的直流电流控制器的比例系数或/和减小对应直流电流控制器的积分时间常数。
在一些实施例中,第一直流极110检测到故障时,在增大直流电流控制器的比例系数和/或减小直流电流控制器的积分时间常数前,先给定直流电流控制器的输出值或直流电流控制器的积分部分输出值。直流电流控制器采用PI调节器,直流电流控制器的输出值包括比例部分和积分部分,给定直流电流控制器的输出值或直流电流控制器的积分部分输出值通过给定积分部分相同的上下限值来实现。给定直流电流控制器的输出值或直流电流控制器的积分部分输出值的依据是根据直流输电系统的数学模型和故障工况给定一个扰动较小的初始值。
在S330中,故障消失后,恢复整流站100一侧的相应直流极的直流电流控制器的比例系数或/和积分时间常数。
在一些实施例中,故障消失后,恢复整流站100一侧的第一直流极110的直流电流控制器的比例系数或/和积分时间常数。应该理解的是,虽然如上的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,参见图6,本申请实施例还提供一种直流输电系统故障加速恢复控制装置300,包括检测单元310和控制单元320:
检测单元310用于根据检测的直流输电系统参数获取直流输电系统中故障发生的位置;
当逆变站检测到故障时,控制单元320用于获取故障信号状态并通过逆变站的直流极传送给整流站的直流极,并控制整流站的直流极根据接收的故障信号状态调节第一直流电流控制器的参数,直至故障恢复;或/和当整流站的直流极检测到故障时,控制单元320用于控制整流站的直流极调节第一直流电流控制器的参数,直至故障恢复;控制单元320还用于,当故障恢复后,恢复第一直流电流控制器的参数。
在一些实施例中,直流输电系统的参数包括高端换流器直流侧的高压母线电流IDC1P、低压母线电流IDC1N、星接阀侧电流IVY1、角接阀侧电流IVD1和低端换流器直流侧的高压母线电流IDC2P、低压母线电流IDC2N、星接阀侧电流IVY2、角接阀侧电流IVD2、极母线电流IDL、极中性母线电流IDNC、接地极电流IDEL、极母线电压UDL和极中性母线电压UDN。
需要说明的是,本实施例的一种直流输电系统故障加速恢复控制装置是与上述一种直流输电系统故障加速恢复控制方法相对应的系统。装置中的功能单元分别对应判断方法中的相应步骤。本实施例的直流输电系统故障加速恢复控制装置可与直流输电系统故障加速恢复控制方法相互相配合实施。相应地,本实施例的直流输电系统故障加速恢复控制装置中提到的相关技术细节也可应用在上述直流输电系统故障加速恢复控制方法中。
需要说明的是,上述的各功能模块单元实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上,也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现;也可以全部以硬件的形式实现;还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现,部分模块通过硬件的形式实现。此外这些模块全部或部分可以集成在一起,也可以独立实现。这里的处理元件可以是一种集成电路,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的部分或全部步骤,或以上的各功能模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
在一些实施例中,本申请还提供的一种计算机设备,计算机设备可以是服务器或者终端,包括与系统总线连接的处理器、存储器和通信接口,其中,处理器用于提供该计算机设备的控制计算能力;存储器上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现直流输电系统故障加速恢复控制方法。存储器包括计算机存储介质和内存储器,计算机存储介质为非易失性存储介质,该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序,内存储器为操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络等。
在一些实施例中,上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。
以上对本申请实施例所提供的直流输电系统故障加速恢复控制方法、装置、设备和介质进行了详细介绍,本申请中应用了具体个例对本申请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申请的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (19)
1.一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,应用于直流输电系统,所述直流输电系统包括整流站和逆变站,所述整流站通过直流线路与所述逆变站连接,其特征在于,所述控制方法包括以下步骤:
根据检测的直流输电系统参数获取所述直流输电系统中故障发生的位置;
当所述逆变站检测到故障时,获取故障信号状态并通过所述逆变站的直流极传送给所述整流站的直流极,所述整流站的直流极根据接收的所述故障信号状态调节第一直流电流控制器的参数,直至所述第一直流电流控制器的参数恢复;和/或
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极调节第一直流电流控制器的参数,直至所述第一直流电流控制器的参数恢复。
2.根据权利要求1所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,其特征在于:
所述故障信号状态包括故障信号消失和故障信号出现,所述第一直流电流控制器的参数包括比例系数和积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在第一时间阈值内增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在所述第一时间阈值后恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数;或/和
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在所述整流站的直流极接收故障信号消失时恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数;或/和
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在第一时间阈值后或故障恢复后恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数。
3.根据权利要求2所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,其特征在于:
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在所述第一时间阈值内先确认所述故障信号持续消失的第二时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极先确认所述故障信号持续出现的第三时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极先确认所述故障信号持续出现的第三时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数。
4.根据权利要求2所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,其特征在于:
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在所述第一时间阈值内先确认所述整流站和所述逆变站之间的通讯信号正常,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极先确认所述整流站和所述逆变站之间的通讯信号正常,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数。
5.根据权利要求2所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,其特征在于:
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在第一时间阈值内增大第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极增大第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值;
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值。
6.根据权利要求1所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,其特征在于:
当所述逆变站检测到故障,所述故障信号消失时,进一步包括:所述逆变站的直流极在第四时间阈值内增大第二直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第二直流电流控制器的积分时间常数,并在所述第四时间阈值后恢复所述第二直流电流控制器的比例系数和积分时间常数;或者,
当所述逆变站检测到故障,所述故障信号出现时,进一步包括:所述逆变站的直流极增大所述第二直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第二直流电流控制器的积分时间常数,并在所述故障信号消失时恢复所述第二直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数。
7.根据权利要求6所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,其特征在于:所述逆变站的直流极和所述整流站的直流极通过所述直流线路连接;所述逆变站的直流极与所述第二直流电流控制器信号连接,所述整流站的直流极与所述第一直流电流控制器信号连接。
8.根据权利要求1所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,其特征在于:所述故障包括换相失败、交流系统故障、换流器故障、极区故障、双极区故障或直流线路故障中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制方法,其特征在于:
所述换相失败的判据如下:
ID-IAC>max(Icfp_set,k_set×ID)&KR×ID>IAC;
式中,ID为换流器的直流电流,IAC为换流器的三相交流电流取绝对值后再取最大值;Icfp_set为比率启动定值;k_set为比率系数;KR为电流制动系数。
10.一种直流输电系统故障加速恢复控制装置,应用于直流输电系统,所述直流输电系统包括整流站和逆变站,所述整流站通过直流线路与所述逆变站连接,其特征在于,所述控制装置包括:
检测单元,所述检测单元用于根据检测的直流输电系统参数获取所述直流输电系统中故障发生的位置;
控制单元,当所述逆变站检测到故障时,所述控制单元用于获取故障信号状态并通过所述逆变站的直流极传送给所述整流站的直流极,并控制所述整流站的直流极根据接收的所述故障信号状态调节第一直流电流控制器的参数,直至所述第一直流电流控制器的参数恢复;和/或当所述整流站的直流极检测到故障时,所述控制单元用于控制所述整流站的直流极调节第一直流电流控制器的参数,直至所第一直流电流控制器的参数恢复。
11.根据权利要求10所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制装置,其特征在于:
所述故障信号状态包括故障信号消失和故障信号出现,所述第一直流电流控制器的参数包括比例系数和积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在第一时间阈值内增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在所述第一时间阈值后恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数;或/和
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在所述整流站的直流极接收故障信号消失时恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数;或/和
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数,并在第一时间阈值后或故障恢复后恢复所述第一直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数。
12.根据权利要求11所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制装置,其特征在于:
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在所述第一时间阈值内先确认所述故障信号持续消失的第二时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极先确认所述故障信号持续出现的第三时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极先确认所述故障信号持续出现的第三时间阈值,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数。
13.根据权利要求11所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制装置,其特征在于:
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在所述第一时间阈值内先确认所述整流站和所述逆变站之间的通讯信号正常,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极先确认所述整流站和所述逆变站之间的通讯信号正常,再增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第一直流电流控制器的积分时间常数。
14.根据权利要求11所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制装置,其特征在于:
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号消失时,所述整流站的直流极在第一时间阈值内增大第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值;
当所述整流站的直流极接收到所述故障信号出现时,所述整流站的直流极增大第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值;
当所述整流站的直流极检测到故障时,所述整流站的直流极增大所述第一直流电流控制器的比例系数和/或减小第一直流电流控制器的积分时间常数之前,进一步需要给定所述第一直流电流控制器的输出值或所述第一直流电流控制器的积分部分输出值。
15.根据权利要求10所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制装置,其特征在于:
当所述逆变站检测到故障,所述故障信号消失时,进一步包括:所述逆变站的直流极在第四时间阈值内增大第二直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第二直流电流控制器的积分时间常数,并在所述第四时间阈值后恢复所述第二直流电流控制器的比例系数和积分时间常数;
当所述逆变站检测到故障,所述故障信号出现时,进一步包括:所述逆变站的直流极增大所述第二直流电流控制器的比例系数和/或减小所述第二直流电流控制器的积分时间常数,并在所述故障信号消失时恢复所述第二直流电流控制器的比例系数和/或积分时间常数。
16.根据权利要求15所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制装置,其特征在于:所述逆变站的直流极和所述整流站的直流极通过所述直流线路连接;所述逆变站的直流极与所述第二直流电流控制器信号连接,所述整流站的直流极与所述第一直流电流控制器信号连接。
17.根据权利要求10所述的一种直流输电系统故障加速恢复控制装置,其特征在于:所述直流输电系统包括高压直流输电系统、柔性直流输电系统和混合直流输电系统中的任一种。
18.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至10中任一项所述的控制方法的步骤。
19.一种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权利要求1至10中任一项所述的控制方法的步骤。
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