本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)領域，更準確地說，本發(fā)明涉及一種抑制直流連續(xù)換相失敗的調(diào)相機緊急控制方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著特高壓直流的快速發(fā)展，為實現(xiàn)我國資源的大范圍優(yōu)化配置發(fā)揮了重要作用。但在特高壓電網(wǎng)建設過渡期，電網(wǎng)“強直弱交”特性明顯，系統(tǒng)安全運行面臨較大風險。在多直流密集饋入新格局下，接受外來電力依賴程度不斷提高，隨著經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，在負荷增長緩慢的背景下，特高壓直流受端電網(wǎng)本地機組大量關停，系統(tǒng)動態(tài)無功儲備大幅降低，電網(wǎng)常規(guī)的交流故障往往導致多回直流同時換相失敗，嚴重情況下甚至可能造成多回直流同時閉鎖，這些因素導致電壓不穩(wěn)定或電壓崩潰引起的局部失負荷或大面積停電事故呈現(xiàn)增長的趨勢。

為了提高電網(wǎng)的動態(tài)無功儲備，增強電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定特性，預防或避免多回直流同時換相失敗、閉鎖的情況發(fā)生，我國在特高壓直流受端電網(wǎng)大量建設同步調(diào)相機。調(diào)相機正常運行時根據(jù)機端電壓的變化來調(diào)整自身的無功輸出，可有效提高系統(tǒng)的動態(tài)無功儲備。大量的仿真分析表明，調(diào)相機投運后，可大幅降低多直流饋入受端電網(wǎng)直流換相失敗概率，然而僅依靠調(diào)相機的自發(fā)響應，在嚴重故障后仍無法避免多直流連續(xù)換相失敗，調(diào)相機的動態(tài)無功支撐能力得不到充分利用，需要對調(diào)相機參與電網(wǎng)控制的運行方式進行探索。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是：為了降低直流連續(xù)換相失敗的概率，避免直流因連續(xù)換相失敗而閉鎖、危害電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，提出一種抑制直流連續(xù)換相失敗的調(diào)相機緊急控制方法和系統(tǒng)。

具體地說，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種抑制直流連續(xù)換相失敗的調(diào)相機緊急控制方法，包括以下步驟：

1)利用電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的子站作為直流換相失敗信息子站，接收直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出的直流換相失敗信息，當直流發(fā)生換相失敗時，由直流換相失敗信息子站將直流換相失敗信息發(fā)送到電網(wǎng)控制系統(tǒng)的緊急控制主站；

2)緊急控制主站接收直流換相失敗信息后，獲取發(fā)生換相失敗的直流逆變站母線電壓以及電網(wǎng)內(nèi)所有調(diào)相機運行信息；

3)緊急控制主站根據(jù)直流換相失敗信息和直流逆變站母線電壓信息，并綜合調(diào)相機運行信息，從控制策略表匹配合適的緊急控制措施，發(fā)送給調(diào)相機控制執(zhí)行站；

4)調(diào)相機控制執(zhí)行站向調(diào)相機勵磁系統(tǒng)發(fā)送修改勵磁參考電壓指令及持續(xù)時間指令，當持續(xù)時間結(jié)束后或觸發(fā)勵磁系統(tǒng)過勵保護限制時，將勵磁參考電壓恢復為初始值，完成調(diào)相機緊急控制。

上述技術(shù)方案的進一步特征在于，所述調(diào)相機運行信息，包括調(diào)相機的投運及停運信息和調(diào)相機是否處于強勵后的退熱期。

上述技術(shù)方案的進一步特征在于，所述步驟3)中控制策略表根據(jù)離線時域仿真計算或在線時域仿真計算制定，控制策略表信息應包括在每個配置換相失敗緊急控制的直流發(fā)生換相失敗情況下當直流逆變站母線電壓為不同值時對應的緊急調(diào)整配置直流換相失敗緊急控制的調(diào)相機的勵磁系統(tǒng)參考電壓目標值及持續(xù)時間。

上述技術(shù)方案的進一步特征在于，所述離線時域仿真計算，基于電網(wǎng)負荷高峰且所有直流滿功率運行典型方式開展，制定固定的離線控制策略表；所述在線時域仿真計算，根據(jù)電網(wǎng)實時運行方式，進行滾動計算，并根據(jù)仿真計算結(jié)果實時刷新形成在線控制策略表；當不具備在線計算功能或在線時域仿真計算功能不可用時，利用離線時域仿真獲得的控制策略表執(zhí)行控制策略；當存在實時刷新的在線策略表時，按在線策略表執(zhí)行控制策略。

相應的，本發(fā)明還提供一種抑制直流連續(xù)換相失敗的調(diào)相機緊急控制系統(tǒng)，其特征在于，包括包括緊急控制主站、直流換相失敗信息子站以及調(diào)相機控制執(zhí)行站，其中，

所述緊急控制主站用于接收直流換相失敗信息子站發(fā)送的直流換相失敗信息，獲取各直流換流站母線電壓信息、各調(diào)相機運行信息，根據(jù)控制策略表向?qū)恼{(diào)相機控制執(zhí)行站下發(fā)修改調(diào)相機勵磁參考電壓指令及持續(xù)時間指令；

所述直流換相失敗信息子站用于接收直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出的直流換相失敗信息，并將該信息發(fā)送給緊急控制主站；

所述調(diào)相機控制執(zhí)行站用于獲取各調(diào)相機運行信息，并將該信息上送給緊急控制主站，接收緊急控制主站下發(fā)的修改調(diào)相機勵磁參考電壓指令及持續(xù)時間指令，并將該信息發(fā)送給調(diào)相機勵磁控制系統(tǒng)，執(zhí)行調(diào)相機緊急控制。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明在檢測到直流發(fā)生換相失敗故障后，有直流換相失敗信息子站將告警信息發(fā)送給緊急控制主站，緊急控制主站獲取發(fā)生換相失敗的直流逆變站母線電壓信息及網(wǎng)內(nèi)所有調(diào)相機運行信息；緊急控制主站從控制策略表匹配合適的緊急控制措施，發(fā)送給調(diào)相機控制執(zhí)行站；調(diào)相機控制執(zhí)行站向調(diào)相機勵磁系統(tǒng)發(fā)送修改勵磁參考電壓指令及持續(xù)時間指令，完成調(diào)相機緊急控制。本發(fā)明利用調(diào)相機參與電網(wǎng)緊急控制，可有效降低多直流饋入受端電網(wǎng)直流連續(xù)換相失敗概率，預防直流因多次換相失敗發(fā)生閉鎖故障，有利于防御多直流閉鎖導致的大面積停電。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種抑制直流連續(xù)換相失敗的調(diào)相機緊急控制方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明一種抑制直流連續(xù)換相失敗的調(diào)相機緊急控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

實施例1：

本實施例提出了一種抑制直流連續(xù)換相失敗的調(diào)相機緊急控制方法和系統(tǒng)。本實施例利用了動態(tài)分區(qū)技術(shù)。所謂抑制直流連續(xù)換相失敗的調(diào)相機緊急控制是指電網(wǎng)擾動導致直流發(fā)生換相失敗故障后，利用調(diào)相機緊急強勵在直流換流站近區(qū)提供無功支撐，降低直流后續(xù)發(fā)生換相失敗的概率，避免直流因連續(xù)換相失敗而閉鎖，給電網(wǎng)造成大功率損失。

本實施例的抑制直流連續(xù)換相失敗的調(diào)相機緊急控制系統(tǒng)框圖如圖2所示，包括緊急控制主站、直流換相失敗信息子站以及調(diào)相機控制執(zhí)行站。

直流換相失敗信息子站的作用是接收直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出的直流換相失敗信息，并將該信息發(fā)送給緊急控制主站?？衫秒娋W(wǎng)控制系統(tǒng)中的子站作為直流換相失敗信息子站。在電網(wǎng)發(fā)生直流換相失敗故障時，直流換相失敗信息子站可以通過基于光纖的高速數(shù)字通信網(wǎng)絡發(fā)送直流換相失敗告警信息給電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的緊急控制主站。其中，所述高速數(shù)字通信網(wǎng)絡的傳輸能力應當不小于1mbps，以使得所述直流換相失敗告警信息能夠快速且穩(wěn)定地發(fā)送至緊急控制主站。

電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的緊急控制主站，其作用是接收直流換相失敗信息子站發(fā)送的直流換相失敗信息，獲取各直流換流站母線電壓信息、各調(diào)相機運行信息，根據(jù)控制策略表向?qū)恼{(diào)相機控制執(zhí)行站下發(fā)修改調(diào)相機勵磁參考電壓指令及持續(xù)時間指令。

直流換流站母線電壓信息由wams(wideareameasurementsystem，廣域監(jiān)測系統(tǒng))系統(tǒng)獲取。緊急控制主站與主網(wǎng)調(diào)控中心wams系統(tǒng)采用同一對時源，以方便辨識所述換流站母線電壓的采集時刻。

控制策略表可可根據(jù)離線或在線時域仿真計算制定，控制策略表信息應包括在每個配置換相失敗緊急控制的直流發(fā)生換相失敗情況下當直流逆變站母線電壓為不同值時對應的緊急調(diào)整配置直流換相失敗緊急控制的調(diào)相機的勵磁系統(tǒng)參考電壓目標值及持續(xù)時間。離線時域仿真計算通?；陔娋W(wǎng)負荷高峰且所有直流滿功率運行典型方式開展，制定固定的離線控制策略表；在線時域仿真計算則根據(jù)電網(wǎng)實時運行方式，利用調(diào)控中心的在線輔助決策系統(tǒng)，進行滾動計算，并根據(jù)仿真計算結(jié)果實時刷新形成在線控制策略表。當不具備在線計算功能或在線時域仿真計算功能不可用時，利用離線時域仿真獲得的控制策略表執(zhí)行控制策略。當存在實時刷新的在線策略表時，按在線策略表執(zhí)行控制策略。

調(diào)相機運行信息包括調(diào)相機的投運、停運信息，調(diào)相機是否處于強勵后的退熱期，由調(diào)相機控制執(zhí)行站通過基于光纖的高速數(shù)字通信網(wǎng)絡發(fā)送直流換相失敗告警信息給緊急控制主站。其中，所述高速數(shù)字通信網(wǎng)絡的傳輸能力應當不小于1mbps，以使得所述調(diào)相機運行信息能夠快速且穩(wěn)定地發(fā)送至緊急控制主站。

調(diào)相機控制執(zhí)行站用于獲取各調(diào)相機運行信息，并將該信息上送給緊急控制主站，并通過基于光纖的高速數(shù)字通信網(wǎng)絡接收緊急控制主站下發(fā)的修改調(diào)相機勵磁參考電壓指令及持續(xù)時間指令，將該信息發(fā)送給調(diào)相機勵磁控制系統(tǒng)，執(zhí)行調(diào)相機緊急控制。其中，所述高速數(shù)字通信網(wǎng)絡的傳輸能力應當不小于1mbps，以使得所述調(diào)相機運行信息能夠快速且穩(wěn)定地發(fā)送至緊急控制主站。

本實施例的實施過程如圖1所示，即直流換相失敗信息子站發(fā)送直流換相失敗信息到緊急控制主站；緊急控制主站獲取發(fā)生換相失敗的直流逆變站母線電壓信息及網(wǎng)內(nèi)所有調(diào)相機運行信息；緊急控制主站從控制策略表匹配合適的緊急控制措施，發(fā)送給調(diào)相機控制執(zhí)行站；調(diào)相機控制執(zhí)行站向調(diào)相機勵磁系統(tǒng)發(fā)送修改勵磁參考電壓指令及持續(xù)時間指令，完成調(diào)相機緊急控制。下面對本實施例的具體過程做進一步詳細描述。

圖1中步驟1描述的是在直流發(fā)生換相失敗時，由直流換相失敗信息子站從直流控制保護系統(tǒng)接收直流換相失敗信息，并將其發(fā)送到緊急控制主站。

圖1中步驟2描述的是緊急控制主站接收上述換相失敗信息后，獲取發(fā)生換相失敗的直流逆變站母線電壓，獲取電網(wǎng)內(nèi)所有調(diào)相機運行信息，其中，處于停運中的調(diào)相機不具備強勵能力，處于退熱期的調(diào)相機不具備強勵能力；直流逆變站母線電壓信息可通過電網(wǎng)中的wams(wideareameasurementsystem，廣域監(jiān)測系統(tǒng))系統(tǒng)獲取。

圖1中步驟3描述的是緊急控制主站根據(jù)直流換相失敗信息和直流逆變站母線電壓信息，并綜合調(diào)相機運行信息，從控制策略表匹配合適的緊急控制措施，發(fā)送給調(diào)相機控制執(zhí)行站。

圖1中步驟4描述的是由調(diào)相機控制執(zhí)行站向調(diào)相機勵磁系統(tǒng)發(fā)送修改勵磁參考電壓指令及持續(xù)時間指令，當持續(xù)時間結(jié)束后或觸發(fā)勵磁系統(tǒng)過勵保護限制時，將勵磁參考電壓恢復為初始值，完成調(diào)相機緊急控制，結(jié)束本方法。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但實施例并不是用來限定本發(fā)明的。在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之保護范圍。因此本發(fā)明的保護范圍應當以本申請的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標準。