[發(fā)明專利]一種柔性直流閥控制保護系統(tǒng)冗余度提升方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010864171.4
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112202323B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 焦石;朱博;楊學(xué)廣;嚴(yán)治勇;谷裕;周登波;嚴(yán)海健;陳海永;賴桂森;何海歡;張健成;裴昌文
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司廣州局
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;黃培智

本發(fā)明公開了一種柔性直流閥控制保護系統(tǒng)冗余度提升方法，涉及柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，所述方法對觸發(fā)脈沖分配板連接功率模塊的順序進行編排，即功率模塊按照奇數(shù)、偶數(shù)的順序依次與觸發(fā)脈沖分配板相連，例如觸發(fā)脈沖分配板1連接功率模塊，觸發(fā)脈沖分配板2連接功率模塊，兩兩板卡為一對，依次類推。當(dāng)觸發(fā)脈沖分配板1上的某一通道、幾個通道或整個板卡故障，閥控系統(tǒng)的會將故障通道的觸發(fā)信息下發(fā)至相鄰的觸發(fā)脈沖分配板2，再通過觸發(fā)脈沖分配板2下發(fā)至觸發(fā)脈沖分配板2連接的功率模塊，經(jīng)功率模塊中控板判別后，在將觸發(fā)信息經(jīng)模塊間的冗余通道發(fā)送至故障通道對應(yīng)的功率模塊，響應(yīng)的狀態(tài)信息則沿反向路徑傳回閥控系統(tǒng)A/B。本發(fā)明保障閥控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性直流閥控制保護系統(tǒng)冗余度提升方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)發(fā)展伊始，為降低成本，控制保護裝置均采用單一配置原則，當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生損壞時，經(jīng)常導(dǎo)致整個供電處于癱瘓狀態(tài)。因此，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，為降低大面積停電的風(fēng)險、減少系統(tǒng)的故障時間、增強電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提出了系統(tǒng)冗余配置的概念。至今，冗余配置的方式已廣泛的運用于電力系統(tǒng)各個層面，有效的提高了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

柔性直流輸電技術(shù)相比于常規(guī)直流輸電技術(shù)因其不需無功補償，沒有換相失敗問題，有功無功調(diào)節(jié)便捷，諧波水平低，適合構(gòu)成多端直流系統(tǒng)等優(yōu)點，使柔性直流輸電相關(guān)技術(shù)得到了迅速發(fā)展。柔性直流功率模塊(MMC)控制系統(tǒng)應(yīng)確保直流系統(tǒng)不會因為功率模塊(MMC)控制系統(tǒng)的單一故障(N-1)而發(fā)生停運，也不會因為單一故障而失去對換流閥的監(jiān)視。因此，柔性直流的功率模塊(MMC)控制架構(gòu)仍沿用常規(guī)直流換流閥的控制架構(gòu)，其控制系統(tǒng)除觸發(fā)脈沖分配板外，交流電源、直流電源、主控機箱和I/O裝置均為冗余設(shè)計。

觸發(fā)脈沖分配板為整個功率模塊(MMC)控制系統(tǒng)唯一的單一原件(無冗余)，因此，該控制系統(tǒng)架構(gòu)冗余度存在不足。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種柔性直流閥控制保護系統(tǒng)冗余度提升方法，當(dāng)觸發(fā)脈沖分配板故障后可以通過相鄰板卡向功率模塊發(fā)送觸發(fā)脈沖從而實現(xiàn)完全冗余。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下方案：

一種柔性直流閥控制保護系統(tǒng)冗余度提升方法，用于閥控制保護系統(tǒng)，所述閥控制保護系統(tǒng)包括冗余設(shè)置的第一MMC控制系統(tǒng)和第二MMC控制系統(tǒng)，所述第一MMC控制系統(tǒng)通過第一通信板連接有若干觸發(fā)脈沖分配板，所述第二MMC控制系統(tǒng)通過第二通信板連接有若干觸發(fā)脈沖分配板：

每個觸發(fā)脈沖分配板對應(yīng)設(shè)置有一冗余觸發(fā)脈沖分配板，觸發(fā)脈沖分配板連接的基礎(chǔ)功率模塊與冗余觸發(fā)脈沖分配板的冗余功率模塊一一配對通信連接；

所述方法包括：

當(dāng)觸發(fā)脈沖分配板發(fā)生故障時，

指令下行時的信號傳遞路徑：生成第一控制指令，第一通信板接收該第一控制指令并向冗余觸發(fā)脈沖分配板傳達，冗余觸發(fā)脈沖分配板接收該第一控制指令，所述第一控制包含對應(yīng)于各功率模塊的第一觸發(fā)信息以及對應(yīng)于冗余觸發(fā)脈沖分配板的第一觸發(fā)指令，其中，

所述第一觸發(fā)信息為帶有編碼檢驗信息的第一數(shù)據(jù)包，所述第一數(shù)據(jù)包包含應(yīng)由基礎(chǔ)功率模塊或應(yīng)由冗余功率模塊解析及執(zhí)行的兩部分?jǐn)?shù)據(jù)，所述編碼檢驗信息用于確定數(shù)據(jù)應(yīng)由基礎(chǔ)功率模塊或是冗余功率模塊解析及執(zhí)行；

所述第一觸發(fā)指令用于指示冗余觸發(fā)脈沖分配板將所述第一觸發(fā)信息發(fā)送至冗余功率模塊，同時，冗余功率模塊的中控板根據(jù)所述編碼檢驗信息，將應(yīng)由冗余功率模塊解析及執(zhí)行的部分?jǐn)?shù)據(jù)保留，然后將應(yīng)由基礎(chǔ)功率模塊解析及執(zhí)行的另一部分?jǐn)?shù)據(jù)傳遞至所述基礎(chǔ)功率模塊。

如上所述的柔性直流閥控制保護系統(tǒng)冗余度提升方法，進一步地：當(dāng)觸發(fā)脈沖分配板發(fā)生故障時，所述方法還包括：