[發明專利]一種實現電網自愈的電路及控制方法

有效

• 申請號: 201811399281.7
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109638813B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 劉家軍;劉悅;譚雅嵐
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/36;H02J3/06;H02J3/24;H02H7/26
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

本發明公開了一種實現電網自愈的電路及控制方法，控制方法具體為：采集并檢測第一待并網系統和第二待并網系統中的電網運行信息；中央處理單元依據上述電網運行信息來確定是否進行并網操作；第一待并網系統和第二待并網系統并網后，中央處理單元關閉并網運行模式，開啟UPFC運行模式，同時啟動解列判據；中央處理單元關閉UPFC運行模式，背靠背VSC?HVDC并網復合系統對電網進行解列操作，QF斷開，直至消除電網中的故障；繼續等待中央處理器發出并網指令，將第一待并網系統和第二待并網系統重新并網。本發明實現了并網模式向UPFC模式的平滑切換，構建了電網間解列、并網與聯絡線潮流控制于一體的控制策略，使電網具有一定程度的自愈能力。

技術領域

本發明屬于電網控制技術領域，涉及一種實現電網自愈的電路，本發明還涉及一種實現電網自愈的控制方法。

背景技術

大規模、大容量輸電網互聯，使得電網結構更加復雜化，運行方式更加多樣化，同時也給電網的安全穩定運行帶來了諸多問題，尤其是電網出現嚴重故障時，則有可能造成事故連鎖反應，引起系統大面積停電事故。失步解列作為電力系統的最后一道保護屏障，可以有效防止系統大面積故障的發生，但是解列后系統會出現動態功率的不平衡問題，一般需采取一定程度的切機或減載等措施，以穩定兩側系統，隨后逐步恢復分塊系統及整個系統的同步，即進行重新并網操作。有時為了縮短恢復并網的時間，在不滿足同期并網的條件下，強行對解列子系統進行并網，會對系統造成很大的沖擊。

發明內容

本發明的目的是提供一種實現電網自愈的電路，具有在同一控制器內對解列、并網、聯絡線潮流進行統一協調控制的特點。

本發明所采用的一種技術方案是，一種實現電網自愈的電路，包括背靠背VSC-HVDC并網復合裝置轉換電路，背靠背VSC-HVDC并網復合裝置轉換電路分別與中央處理單元和交流采樣模塊相連，背靠背VSC-HVDC并網復合裝置轉換電路包括母線M，母線M分別連接有聯絡線L、第一待并網系統和斷路器1QF，聯絡線L串聯斷路器QF，斷路器1QF依次串聯有換流變壓器T1、限流電阻和背靠背VSC-HVDC換流器，限流電阻并聯有隔離開關1GK，背靠背VSC-HVDC換流器的另一側并聯有斷路器3QF和隔離開關2GK，隔離開關2GK依次串聯有換流變壓器T2和斷路器2QF，斷路器2QF并聯在聯絡線L上，聯絡線L上還并聯有隔離開關5GK、相互串聯的隔離開關3GK、串聯變壓器T3和隔離開關4GK，串聯變壓器T3設置在隔離開關3GK和隔離開關4GK之間，斷路器3QF與串聯變壓器T3相連，聯絡線L與第二待并網系統相連。

本發明的特點還在于：

背靠背VSC-HVDC并網復合裝置轉換電路可分別轉換為并網裝置電路和UPFC裝置電路。

本發明所采用的另一種技術方案是，一種實現電網自愈的控制方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、采集并檢測第一待并網系統和第二待并網系統中的電網運行信息，即電壓、電壓相位和頻率；

步驟2、中央處理單元依據步驟1中的電網運行信息是否滿足并網條件，即是否滿足來確定是否控制第一待并網系統和第二待并網系統進行并網操作；

步驟3、第一待并網系統和第二待并網系統并網后，中央處理單元控制背靠背VSC-HVDC并網復合裝置轉換電路退出并網運行模式，開啟UPFC運行模式，同時啟動解列判據，即基于是否過零為主判據、聯絡線L兩端的相角差為輔助判據；

步驟4、中央處理單元控制UPFC運行模式，對第一待并網系統和第二待并網系統之間的聯絡線L進行潮流控制，在第一待并網系統和第二待并網系統發生故障波及到聯絡線L，或聯絡線L發生故障時，中央處理單元關閉UPFC運行模式，背靠背VSC-HVDC并網復合裝置轉換電路對電網進行解列操作，QF斷開，直至消除電網中的故障；

步驟5、背靠背VSC-HVDC并網復合裝置轉換電路等待中央處理器發出并網指令，將第一待并網系統和第二待并網系統重新并網；