[發明專利]一種大電網大容量快速電氣制動系統控制方法

有效

• 申請號: 201811547455.X
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109742784B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 葛景;湯凡;劉柏私;賴民昊;陳向宜;張宇棟;韓連山;王新寶
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02H7/26
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

本發明公開一種大電網大容量快速電氣制動系統控制方法，主要用于大規模電源送出場合，如果特高壓交直流電網中發生大功率直流發生換相失敗或直流閉鎖、或者重要交流通道中斷等故障，導致功角大幅振蕩，引起頻率電壓問題，則通過晶閘管開關迅速投入電阻或者電抗，進行有功或者無功制動，該控制方法包含下述步驟：(1)識別系統故障，包括直流故障以主要交流聯絡通道故障；(2)結合制動系統溫度或者殘流狀態、安裝點實時電壓信息，采用晶閘管快速投退電阻或者電感；(3)結合故障信息延時退出制動系統。此方法通過快速投退大功率有功或者無功負荷，減少系統暫態過電壓，抑制系統功角波動，增加系統電壓、功角穩定性。

技術領域

本發明屬于電力系統領域，特別涉及一種大電網大容量快速電氣制動系統控制方法。

背景技術

我國存在著新能源發電(風力發電、光伏發電)集中區域和用電負荷中心區域相距較遠的問題，解決的一種方式為通過多回高壓直流輸電實現點對點的大功率輸送，這種電源結構的變化和交直流混聯電網格局的形成，使穩定性問題成文影響電網安全的主要矛盾，主要體現在：當電網發生短路故障時，由于單回或者多回高壓直流輸電會發生換相失敗甚至閉鎖、或者重要交流通道故障等原因，直流傳輸有功功率出現短時大幅跌落，對交流電網造成有功沖擊，交流電網功角發生大幅功率波動，導致系統電壓出現大幅波動，可能會引發新能源大量脫網，進一步惡化系統功角、電壓穩定問題，最終導致電網失穩。另外由于送端送出功率大大減少，送端電網頻率可能會快速降低，可能進一步引發低頻減載動作。

為大電網功率沖擊造成的電網穩定性問題，電力系統中傳統的方法是配合切機措施，但是這種方法存在弊端，大量的機組切除后系統對電壓的控制能力被弱化，電網的穩定性問題可能會更加突出；另外，直流閉鎖恢復之后送端電網會出現高低頻交替現象。

發明內容

本發明的目的，在于提出一種大電網大容量快速電氣制動系統控制方法，主要用于大規模電源送出場合，如果特高壓交直流電網中發生大功率直流發生換相失敗或直流閉鎖、或者重要交流通道中斷等故障，抑制系統功角及電壓波動，增加系統穩定性。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種大電網大容量快速電氣制動系統控制方法，主要用于大規模電源送出場合，如果特高壓交直流電網中發生大功率直流發生換相失敗或直流閉鎖、或者重要交流通道中斷等故障，導致功角大幅振蕩，引起頻率電壓問題，則通過晶閘管開關迅速投入電阻或者電抗，進行有功或者無功制動，該控制方法包含下述步驟：(1)識別系統故障，包括直流故障以主要交流聯絡通道故障；(2)結合制動系統溫度或者殘流狀態、安裝點實時電壓信息，采用晶閘管快速投退電阻或者電感；(3)結合故障信息延時退出制動系統。具體為：

(1)獲取換流站交流側功率信息以及故障信息，計算直流或者重要交流通道有功功率變化量ΔP(減量的絕對值)，判斷以下兩個條件同時滿足，則順次執行步驟(3)至(4)：a)當ΔP大于功率變量閾值ΔPset；b)接收到對應動作信號；

(2)獲取換流站交流側功率信息以及故障信息，計算換流站ΔQ(增量的絕對值)，判斷以下兩個條件同時滿足，則順次執行步驟(5)：a)當ΔQ大于功率變量閾值ΔQset；b)接收到穩控或者直流控保動作信號；

(3)檢測從上次一動作時刻到當前時刻的時間間隔ΔT1，檢測電阻溫度t1，當ΔT1大于延時定值T1set且電阻溫度t1小于溫度設定定值t1set，觸發閥組，投入制動電阻，進行有功制動；

(4)有功制動投入后開始計時，若投入時間Tin1大于Tinset1，則退出有功制動；

(5)檢測無功制動系統殘流Ir，若Ir小于殘流設定定值Irset，觸發閥組，投入制動電抗，進行無功制動；

(6)實時監測安裝點電壓，若安裝點電壓U小于Uset，則退出無功制動。