[發(fā)明專利]一種高壓/特高壓直流輸電控制策略切換方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310220326.0
• 申請(qǐng)日: 2013-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104218565A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙文強(qiáng);李林;王永平;李海英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J1/00
• 分類號(hào): H02J1/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高壓直流輸電和特高壓直流輸電領(lǐng)域，特別涉及一種高壓直流輸電系統(tǒng)控制策略切換方法。

背景技術(shù)

高壓直流輸電系統(tǒng)包含整流站和逆變站，兩站均配置了定電流控制器（如圖1所示）和定電壓控制器（如圖2所示），其中，定電流控制器的邏輯原理是：電流測(cè)量值減去電流指令值得到偏差值，該偏差值輸入比例積分環(huán)節(jié)，得到的輸出經(jīng)限幅環(huán)節(jié)后，得到定電流控制器的輸出，其中，電流指令值為電流指令參考值與電流裕度補(bǔ)償?shù)暮驮贉p去電流裕度，電流裕度在整流站為0安培，在逆變站為額定直流電流的0.1標(biāo)幺；定電壓控制器的邏輯原理是：電壓測(cè)量值的絕對(duì)值減去電壓指令值得到偏差值，該偏差值輸入比例積分環(huán)節(jié)，得到的輸出經(jīng)限幅環(huán)節(jié)后，得到定電壓控制器的輸出，其中，電壓指令值為電壓參考值與電壓參考值補(bǔ)償?shù)暮停涣硗猓髡具€配置了最小觸發(fā)角控制器、逆變站還配置了定熄弧角控制器；采用限幅的方式在定熄弧角控制器、定電壓控制器、定電流控制器之間進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，如圖3所示。定熄弧角控制器的輸出作為電壓調(diào)節(jié)器的最大值限幅，電壓調(diào)節(jié)器的輸出在逆變運(yùn)行時(shí)作為電流調(diào)節(jié)器的最大值限幅，在整流運(yùn)行時(shí)作為最小值限幅。

在兩端電流調(diào)節(jié)器同時(shí)工作時(shí)，為了避免引起調(diào)節(jié)不穩(wěn)定，逆變站電流調(diào)節(jié)器的定值一般比整流站小額定直流電流的0.1標(biāo)幺，這就是電流裕度。當(dāng)進(jìn)入逆變站定電流控制時(shí)，由于直流電流減小一個(gè)裕度，使直流輸送功率也相應(yīng)減小。為了彌補(bǔ)直流功率的減少，直流輸電工程采用了電流裕度補(bǔ)償功能。它的原理是同時(shí)提高兩端電流調(diào)節(jié)器的定值：當(dāng)整流站進(jìn)入最小觸發(fā)角控制時(shí)，將實(shí)際電流與原電流定值的差加到電流調(diào)節(jié)器最后使用的定值上，這個(gè)新定值也將送到逆變站，提高正在工作的電流調(diào)節(jié)器的定值，使得既補(bǔ)償直流功率的損失，又不造成兩端調(diào)節(jié)器來(lái)回切換不穩(wěn)定。同時(shí)整流站的定電壓控制器參考值在逆變站電壓參考值基礎(chǔ)上增加了一個(gè)補(bǔ)償，從而使得其只有在整流站定電壓控制的時(shí)候才會(huì)起作用。

頻率控制是高壓直流輸電系統(tǒng)中的一種穩(wěn)定控制方法，其利用直流系統(tǒng)的快速可控性，通過(guò)調(diào)節(jié)直流功率，達(dá)到改變所連交流系統(tǒng)的頻率。當(dāng)與直流系統(tǒng)相連接的交流系統(tǒng)受到擾動(dòng)時(shí)，頻率控制功能通過(guò)調(diào)節(jié)直流系統(tǒng)的傳輸功率使交流系統(tǒng)恢復(fù)到穩(wěn)定。在受端交流電網(wǎng)為弱系統(tǒng)時(shí)，頻率控制對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定尤為重要。

在常規(guī)直流運(yùn)行中，整流站采用定電流（功率）控制，逆變站采用定電壓或定熄弧角的控制。由于整流站定電流（功率）控制，因此，常規(guī)直流中的頻率控制器配置在整流站，逆變站的頻率控制是通過(guò)將逆變站的頻率測(cè)量值經(jīng)過(guò)站間通信送到整流站的頻率控制器執(zhí)行而達(dá)到的。顯然，當(dāng)站間通信故障時(shí)，逆變站的頻率測(cè)量值無(wú)法送到整流站。另一種方法是通過(guò)采用調(diào)節(jié)逆變站的直流電壓進(jìn)行調(diào)頻；這種方法，一方面直流電壓的減小會(huì)增大無(wú)功的損耗，另一方面，直流電壓的調(diào)節(jié)范圍有限，導(dǎo)致調(diào)頻能力有限。

站間通信故障的時(shí)刻存在隨機(jī)性，可能出現(xiàn)在直流輸電系統(tǒng)起極之前，也可能出現(xiàn)在直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中。本專利適用于直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)站間通信故障的情況。

為滿足站間通信故障下的逆變站的頻率控制需求，需要改變兩站的控制方式，整流站由定電流控制轉(zhuǎn)變?yōu)槎妷嚎刂疲孀冋居啥妷嚎刂妻D(zhuǎn)變?yōu)槎娏骺刂啤?/p>

總之，在站間通信正常時(shí)，整流站定電流控制，逆變站定電壓控制，逆變站的頻率的控制在整流站實(shí)現(xiàn)；在站間通信故障時(shí)，整流站定電壓控制，逆變站定電流控制，逆變站的頻率的控制在逆變站實(shí)現(xiàn)。基于此，在站間通信發(fā)生故障，或由故障恢復(fù)正常時(shí)，兩站的控制策略需要切換。不采用適當(dāng)?shù)那袚Q方法，由兩站的控制系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)上述控制策略轉(zhuǎn)換，將導(dǎo)致切換不成功及切換過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)態(tài)擾動(dòng)過(guò)大，切換持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),甚至導(dǎo)致兩站控制系統(tǒng)不穩(wěn)定而崩潰。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提供一種高壓/特高壓直流輸電控制策略切換方法，其可根據(jù)站間通信狀態(tài)進(jìn)行控制策略的轉(zhuǎn)變，控制策略變化時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)直流輸電的無(wú)擾動(dòng)切換。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種高壓/特高壓直流輸電控制策略切換方法，包括如下步驟：

（1）獲取頻率控制功能狀態(tài)，若頻率控制功能投入則進(jìn)入步驟（2），若頻率控制功能退出則進(jìn)入步驟（3）；

（2）獲取站間通信狀態(tài)，若站間通信狀態(tài)由正常轉(zhuǎn)變?yōu)楣收蟿t進(jìn)入步驟（4），若站間通信狀態(tài)由故障轉(zhuǎn)變?yōu)檎t進(jìn)入步驟（5）；

（3）整流站保持定電流控制不變，逆變站保持定電壓控制不變；結(jié)束所述切換方法；