一種同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，屬于直流輸電控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別適用于同塔雙回直流輸電系統(tǒng)的雙回功率控制。該方法包括如下步驟：第一階段是確定同塔雙回直流輸電工程的輸電限幅，即限幅環(huán)節(jié)；第二階段是對(duì)雙回功率進(jìn)行分配，即分配環(huán)節(jié)，包括雙回直流之間的功率分配以及一回直流中雙極間的功率分配。本發(fā)明的同塔雙回直流輸電系統(tǒng)的雙回功率控制方法可以根據(jù)兩回直流的運(yùn)行工況采取相適應(yīng)的控制策略來進(jìn)行雙回直流功率的合理分配，實(shí)現(xiàn)兩回直流功率的協(xié)調(diào)控制，在故障后短時(shí)間內(nèi)可以維持總的直流傳輸不變，可有效減少輸電功率的損失。
【專利說明】—種同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，屬于同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法的創(chuàng)新技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓直流采用同塔雙回架設(shè)的設(shè)計(jì)思路，可以合理高效地利用接地極和換流站的資源，提高單位走廊的輸送容量，降低工程建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用。作為“十二五”南方電網(wǎng)西電東送的重點(diǎn)工程之一，溪洛渡右岸送電廣東±500kV同塔雙回直流輸電工程(簡稱溪洛渡直流工程)采用了兩回±500kV直流同塔并架方式。溪洛渡直流工程是我國第2條±500kV同塔雙回直流線路工程，也是世界上第I個(gè)2回直流落點(diǎn)在同一個(gè)換流站的±500kV同塔雙回直流輸電工程。兩回直流共起點(diǎn)、共落點(diǎn)、共換流站、共接地極、線路共桿塔，直流輸電容量2X3200MW，輸電距離1240km。每個(gè)±500kV系統(tǒng)既可以獨(dú)立運(yùn)行，又可以聯(lián)合運(yùn)行。
[0003]區(qū)別于以往的單回±500kV直流輸電系統(tǒng)，溪洛渡直流工程需要實(shí)現(xiàn)雙回功率控制和全站無功控制，以滿足調(diào)度對(duì)雙回直流功率的要求以及雙回直流輸電對(duì)全站交流濾波器的需求，這也使得溪洛渡直流工程的控制分層結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，各控制層次之間的接口也更加復(fù)雜。因此，有必要對(duì)同塔雙回直流輸電系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)及其協(xié)調(diào)控制功能進(jìn)行研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法。本發(fā)明根據(jù)兩回直流的運(yùn)行工況采取相適應(yīng)的控制策略來進(jìn)行雙回直流功率的合理分配，實(shí)現(xiàn)兩回直流功率的協(xié)調(diào)控制，在故障后短時(shí)間內(nèi)可以維持總的直流傳輸不變，可有效減少輸電功率的損失。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明的同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，包括如下步驟:
[0006]I)確定同塔雙回直流輸電工程的輸電限幅，即限幅環(huán)節(jié)；
[0007]2)對(duì)雙回功率進(jìn)行分配，即分配環(huán)節(jié)，包括雙回直流之間的功率分配以及一回直流中雙極間的功率分配。
[0008]上述步驟I)的限幅環(huán)節(jié)由雙回功率限制、雙回功率指令/雙回功率速率、功率調(diào)制共同作用。
[0009]上述雙回功率限制和雙回功率指令/雙回功率速率由運(yùn)行人員通過操作界面輸入定值，或按預(yù)先編好的直流傳輸功率日/周/月負(fù)荷曲線自動(dòng)變化。
[0010]上述功率調(diào)制是直流控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)并提供的附加調(diào)制控制功能，它通過向雙回功率指令添加調(diào)制值的手段，影響直流輸電系統(tǒng)輸送的實(shí)際功率，以達(dá)到改善整個(gè)交直流系統(tǒng)運(yùn)行性能的目的。
[0011]上述功率調(diào)制的輸出一方面作為各功率調(diào)制功能的輸出之和，與運(yùn)行人員輸入的雙回功率指令相疊加；另一方面作用于限幅環(huán)節(jié)，限幅環(huán)節(jié)的輸出乘以每回直流的功率分配系數(shù)，得到每回直流功率指令，并通過雙回控制系統(tǒng)送到每回直流站控中。
[0012]上述步驟2)的雙回功率分配環(huán)節(jié)的輸入是各極的直流計(jì)算電壓，其分配原則如下:
[0013]21) 一回直流的兩極均未投入運(yùn)行時(shí)，雙回功率全部由運(yùn)行的另一回直流承擔(dān)；
[0014]22)兩回直流的四個(gè)極均處于全壓運(yùn)行時(shí)，雙回功率值在兩回間平均分配；
[0015]23)兩回直流的四個(gè)極處于其他運(yùn)行狀況時(shí)，雙回功率值在兩回間的分配以換流站無功變化量最小為目標(biāo)函數(shù)，采用群搜索優(yōu)化算法進(jìn)行分配系數(shù)優(yōu)化；
[0016]24) 一回直流內(nèi)部的雙極間功率分配與兩極的直流電壓絕對(duì)值成正比進(jìn)行分配。
[0017]上述步驟23)采用群搜索優(yōu)化算法進(jìn)行分配系數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)如下:
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，其特征在于包括如下步驟 1)確定同塔雙回直流輸電工程的輸電限幅，即限幅環(huán)節(jié)； 2)對(duì)雙回功率進(jìn)行分配，即分配環(huán)節(jié)，包括雙回直流之間的功率分配以及一回直流中雙極間的功率分配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，其特征在于上述步驟I)的限幅環(huán)節(jié)由雙回功率限制、雙回功率指令/雙回功率速率、功率調(diào)制共同作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，其特征在于上述雙回功率限制和雙回功率指令/雙回功率速率由運(yùn)行人員通過操作界面輸入定值，或按預(yù)先編好的直流傳輸功率日/周/月負(fù)荷曲線自動(dòng)變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，其特征在于上述功率調(diào)制是直流控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)并提供的附加調(diào)制控制功能，它通過向雙回功率指令添加調(diào)制值的手段，影響直流輸電系統(tǒng)輸送的實(shí)際功率，以達(dá)到改善整個(gè)交直流系統(tǒng)運(yùn)行性能的目的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，其特征在于上述功率調(diào)制的輸出一方面作為各功率調(diào)制功能的輸出之和，與運(yùn)行人員輸入的雙回功率指令相疊加；另一方面作用于限幅環(huán)節(jié)，限幅環(huán)節(jié)的輸出乘以每回直流的功率分配系數(shù)，得到每回直流功率指令，并通過雙回控制系統(tǒng)送到每回直流站控中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，其特征在于上述步驟2)的雙回功率分配環(huán)節(jié)的輸入是各極的直流計(jì)算電壓，其分配原則如下: 21)一回直流的兩極均未投入運(yùn)行時(shí)，雙回功率全部由運(yùn)行的另一回直流承擔(dān)； 22)兩回直流的四個(gè)極均處于全壓運(yùn)行時(shí)，雙回功率值在兩回間平均分配； 23)兩回直流的四個(gè)極處于其他運(yùn)行狀況時(shí)，雙回功率值在兩回間的分配以換流站無功變化量最小為目標(biāo)函數(shù)，采用群搜索優(yōu)化算法進(jìn)行分配系數(shù)優(yōu)化； 24)一回直流內(nèi)部的雙極間功率分配與兩極的直流電壓絕對(duì)值成正比進(jìn)行分配。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，其特征在于上述步驟23)采用群搜索優(yōu)化算法進(jìn)行分配系數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)如下:
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，其特征在于上述步驟24)保證每回內(nèi)部的接地極電流平衡。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同塔雙回直流輸電系統(tǒng)雙回功率控制方法，其特征在于所述步驟2)中的雙回功率分配環(huán)節(jié)的輸入的各極直流計(jì)算電壓在極正常運(yùn)行中，每回直流各個(gè)極的直流計(jì)算電壓采用實(shí)時(shí)測(cè)量得到的直流電壓；在極起動(dòng)和停運(yùn)過程中，每回直流各個(gè)極的直流計(jì)算電壓采用極的額定直流電壓來代替直流電壓測(cè)量值。
【文檔編號(hào)】H02J1/00GK103956728SQ201410182186
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】羅敬華, 汪娟娟, 禤小聰, 傅闖, 肖磊磊, 梁澤勇, 余濤 申請(qǐng)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, 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 華南理工大學(xué)