[發明專利]一種抑制直流輸電系統換相失敗方法及裝置

有效

• 申請號: 202110569717.8
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113285477B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 彭發喜;黃偉煌;劉濤;許樹楷;辛清明;雷博
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種抑制直流輸電系統換相失敗方法，適用于直流輸電逆變站的接入系統強度判別裝置，包括：實時監測交流系統的運行狀態；其中，運行狀態包括交流系統側短路電流元件的運行狀態、直流輸電逆變站近區交流系統網架結構、發電機投切及容量的變化；根據交流系統的運行狀態，確定交流系統的系統強度；根據系統強度，選取投入增大關斷角γ的控制策略和增大幅度Δγ，后向直流輸電逆變站的控制系統發送對應的增大關斷角γ控制策略類型指令，以使逆變站控制系統控制現有的關斷角γ增大幅度Δγ，能針對性提高逆變站換相裕度，抑制聯于弱系統時直流發生換相失敗，維持直流系統穩定。本發明還公開了一種抑制直流輸電系統換相失敗裝置。

技術領域

本發明涉及直流輸電技術領域，尤其涉及一種抑制直流輸電系統換相失敗方法及裝置。

背景技術

近年來，高壓輸電技術獲得了快速發展，高壓輸電在遠距離、大容量輸電和城市中心區輸電領域發揮了越來越重要的作用。當采用高壓直流輸電聯接弱交流系統時，如海島交流電網，由于直流系統輸送的功率占弱交流電網的負荷比例較高，形成了典型的“大直流小交流”的局面。

對于聯于弱交流系統的直流輸電系統，在交流側發生故障時極易發生換相失敗。換相失敗的本質是逆變側關斷角γ小于晶閘管恢復正向電壓阻斷能力所需的最小關斷角γ₀。一般來說，逆變站的γ越大，換流裕度越大，直流系統抵御換相失敗的能力越強?，F有直流輸電工程一般配備了換相失敗預測控制，如果檢測到交流系統發生了故障，該功能將快速增大逆變站的觸發角，以提前點火，用于防止由交流故障引起換相失敗。但是該功能依賴于交流故障檢測環節，并且屬于暫態情況下的緊急控制，是已發生交流故障后的被動應對措施。

另外，交流系統的強度是根據網架結構、發電機投切狀態的變化而不斷變化的。當全部交流進線連接和發電機投入時，交流系統較強，短路比則較大，此時換相失敗概率較低。當部分交流進線未連接和發電機未投入時，交流系統較弱，短路比則較小，換相失敗的概率較高。因此，可以針對交流系統強度的變化，研究相適應的抑制直流輸電系統的換相失敗的穩態控制方法，確保直流系統的安全穩定運行。

發明內容

本發明實施例提供一種抑制直流輸電系統換相失敗方法及裝置，能實現針對性地增大逆變站關斷角，提高逆變站抵御換相失敗的能力，大大提高了直流系統的穩定性。

本發明一實施例提供一種抑制直流輸電系統換相失敗方法，適用于直流輸電逆變站的接入系統強度判別裝置，所述方法包括：

實時監測交流系統的運行狀態；其中，所述交流系統的運行狀態包括交流系統側短路電流元件的運行狀態、所述直流輸電逆變站近區交流系統網架結構、發電機投切及容量的變化；

根據所述交流系統的運行狀態，確定所述交流系統的系統強度；

根據所述系統強度，選取投入增大關斷角γ的控制策略和增大幅度Δγ，后向所述直流輸電逆變站的控制系統發送對應的增大關斷角γ控制策略類型指令，以使所述逆變站控制系統控制現有的關斷角γ增大幅度Δγ。

作為上述方案的改進，所述根據所述交流系統的運行狀態，確定所述交流系統的系統強度，具體包括：

當檢測到連接的交流進線不超過第一進線連接閾值，或投入的發電機不超過第一發電機投入閾值時，則判定所述交流系統為極弱系統；

當檢測到連接的交流進線超過所述第一進線連接閾值且不超過第二進線連接閾值，或投入的發電機超過所述第一發電機投入閾值且不超過第二發電機投入閾值時，則判定所述交流系統為弱系統；

當檢測到連接的交流進線超過所述第二進線連接閾值，且投入的發電機超過所述第二發電機投入閾值時，則判定所述交流系統為較弱系統。