一種直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法。
【背景技術(shù)】
[0002]直流輸電系統(tǒng)換流站配置有數(shù)量較多的交流濾波器，用以提供換流器運(yùn)行所需的無功功率，并濾除換流器運(yùn)行中所產(chǎn)生的諧波。在換流站相連交流系統(tǒng)發(fā)生故障或直流系統(tǒng)閉鎖造成直流系統(tǒng)部分或全部甩負(fù)荷時(shí)，使得換流站所接交流濾波電容器的容性無功過剩，會(huì)引起換流站過電壓不同程度的升高，將對(duì)換流站設(shè)備構(gòu)成一定的威脅，因而需要及時(shí)切除一定數(shù)量的交流濾波器分組，抑制過電壓的進(jìn)一步升高，但同時(shí)也要滿足繼續(xù)運(yùn)行的直流系統(tǒng)對(duì)交流濾波器的需求，所以需要對(duì)交流濾波器的切除邏輯合理設(shè)置，目前沒有成熟的直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法，有必要在換流站交流過電壓研宄中建立合適的模型進(jìn)行仿真研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法，用于直流工程換流站交流過電壓研宄。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法，在電力系統(tǒng)仿真軟件中根據(jù)實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況建立仿真模型；所述仿真模型包括3個(gè)過電壓保護(hù)段比較模塊:保護(hù)I段比較模塊、保護(hù)II段比較模塊和保護(hù)III段比較模塊，保護(hù)段比較模塊的輸入為換流站交流母線的電壓信號(hào)，每一比較模塊中分別設(shè)定不同的定值比較目標(biāo)；各比較模塊通過或門O連接兩路輸入選擇器1，兩路輸入選擇器I連接延時(shí)模塊1，延時(shí)模塊I經(jīng)或門I輸出第一小組濾波器跳閘命令、并連接兩路輸入選擇器2和延時(shí)模塊2 ;兩路輸入選擇器2經(jīng)或門2輸出第二小組濾波器跳閘命令、并連接兩路輸入選擇器3和延時(shí)模塊3……依次連接若干組兩路輸入選擇器和延時(shí)模塊；
[0006]將換流站交流母線電壓Vp輸入到比較模塊，當(dāng)Vp滿足任一比較模塊設(shè)定值目標(biāo)，或門O輸出邏輯“ I ”信號(hào)，若兩路輸入選擇器I的控制信號(hào)ON為“ I ”，則送出濾波器“跳閘命令”，經(jīng)過延時(shí)模塊I由或門I輸出第一小組濾波器跳閘命令“跳閘1”，切除第一小組濾波器；若第一小組濾波器跳閘已完成，且或門O輸出仍為高電平“1”，則經(jīng)延時(shí)模塊2由兩路輸入選擇器2輸出第二小組濾波器跳閘命令“跳閘2”，切除第二小組濾波器；依此逐一切除其它若干濾波器小組，直到換流站交流電壓降至要求值為止；
[0007]仿真模型中采用換流站母線交流電壓作為輸入信號(hào)參數(shù)，經(jīng)過比較回路環(huán)節(jié)、選擇環(huán)節(jié)及延時(shí)環(huán)節(jié)，進(jìn)行不同過電壓保護(hù)段定值選取，獲得直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，實(shí)時(shí)監(jiān)控?fù)Q流站交流母線電壓，按照要求的交流母線電壓各級(jí)段保護(hù)定值比較判斷，在交流母線電壓值達(dá)到相應(yīng)保護(hù)級(jí)段時(shí)，自動(dòng)切除一組交流濾波器，輸入信號(hào)采用換流站交流母線電壓正序工頻分量的有效值。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，換流站母線交流電壓保護(hù)定值根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)級(jí)段，每一級(jí)段設(shè)定值包括不同的電壓幅值及持續(xù)時(shí)間。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，回路中的延時(shí)模塊根據(jù)濾波器斷路器開斷及信號(hào)處理與傳送過程所需時(shí)間設(shè)置。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，在系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行后再投入該仿真模型。
[0012]通過本發(fā)明的直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法，確定保護(hù)段定值的電壓幅值及持續(xù)時(shí)間，選取獲得直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯，對(duì)交流濾波器的切除邏輯合理設(shè)置，有效抑制換流站交流母線過電壓及滿足直流系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)交流濾波器的需求。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的仿真模型圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0015]請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明用于實(shí)現(xiàn)高壓直流輸電系統(tǒng)換流站“無功交流電壓控制(RPC) ”中分時(shí)切除交流濾波器小組的過電壓控制功能。在電力系統(tǒng)仿真軟件中根據(jù)實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況建立仿真模型；所述仿真模型包括三個(gè)保護(hù)段比較模塊-保護(hù)I段比較模塊、保護(hù)II段比較模塊和保護(hù)III段比較模塊，每一級(jí)段保護(hù)段比較模塊設(shè)定不同的電壓幅值及持續(xù)時(shí)間；三個(gè)保護(hù)段比較模塊通過或門連接兩路輸入選擇器1，兩路輸入選擇器I連接延時(shí)模塊1，延時(shí)模塊I經(jīng)或門I輸出第一小組濾波器跳閘命令、并連接兩路輸入選擇器2和延時(shí)模塊2 ;兩路輸入選擇器2經(jīng)或門2輸出第二小組濾波器跳閘命令、并連接兩路輸入選擇器3和延時(shí)模塊3……依次連接若干組兩路輸入選擇器和延時(shí)模塊；
[0016]仿真回路模型根據(jù)換流母線交流電壓大小和持續(xù)時(shí)間自動(dòng)切除換流站小組交流濾波器，回路中采用換流母線交流電壓正序有效值作為輸入?yún)?shù)，經(jīng)過相關(guān)比較回路，進(jìn)行不同保護(hù)段定值的比較選取，當(dāng)任意一個(gè)切除交流濾波器的條件滿足時(shí)，通過或門輸出指令切除一組交流濾波器小組，減小換流母線過電壓值到一定值，持續(xù)切除交流濾波器小組直到換流站交流母線電壓降至要求值為止，以抑制換流站交流母線過電壓，保證直流系統(tǒng)安全運(yùn)行。
[0017]回路中的延時(shí)模塊1、延時(shí)模塊2、延時(shí)模塊3等根據(jù)濾波器斷路器開斷及信號(hào)處理與傳送所需時(shí)間設(shè)置。
[0018]在直流系統(tǒng)啟動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后，由“模型投入控制開關(guān)”及“兩路輸入選擇器I”模塊實(shí)現(xiàn)換流站交流濾波器跳閘回路的投入，仿真系統(tǒng)測(cè)量回路檢測(cè)換流站交流母線電壓的工頻正序分量有效值“Vp”，輸入到圖中“保護(hù)I段比較模塊”、“保護(hù)II段比較模塊”及“保護(hù)III段比較模塊”，當(dāng)輸入值“Vp”滿足I段、II段或III段保護(hù)設(shè)定值(幅值及持續(xù)時(shí)間)，或門O輸出邏輯“I”信號(hào)，兩路輸入選擇器I的控制信號(hào)ON若為“1”，則發(fā)出濾波器“跳閘命令”，經(jīng)過延時(shí)模塊I由或門I輸出“跳閘1”，切除第一小組濾波器；若第一小組濾波器跳閘已完成，且或門O輸出仍為高電平“1”，則經(jīng)延時(shí)模塊2由兩路輸入選擇器2輸出第二小組濾波器跳閘命令“跳閘2”，切除第二小組濾波器；后照此條件逐一切除其它若干濾波器小組，直到換流站交流電壓降至要求值為止，以滿足當(dāng)換流母線交流電壓較高時(shí)能切除若干濾波器小組，而在電壓較低時(shí)，能保留更多的濾波器，以利于直流系統(tǒng)的恢復(fù)與正常運(yùn)行。
[0019]換流站母線交流電壓保護(hù)定值根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)級(jí)段，每一級(jí)段設(shè)定值包括不同的電壓幅值及持續(xù)時(shí)間，實(shí)時(shí)監(jiān)控?fù)Q流站交流母線電壓，按照要求的交流母線電壓各級(jí)段保護(hù)定值比較判斷，在交流母線電壓值達(dá)到相應(yīng)保護(hù)級(jí)段時(shí)，自動(dòng)切除一組交流濾波器，輸入信號(hào)采用換流站交流母線電壓正序工頻分量的有效值。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，不是全部或唯一的實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法，其特征在于:在電力系統(tǒng)仿真軟件中根據(jù)實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況建立仿真模型；所述仿真模型包括3個(gè)過電壓保護(hù)段比較模塊:保護(hù)I段比較模塊、保護(hù)II段比較模塊和保護(hù)III段比較模塊，保護(hù)段比較模塊的輸入為換流站交流母線的電壓信號(hào)，每一比較模塊中分別設(shè)定不同的定值比較目標(biāo)；各比較模塊通過或門O連接兩路輸入選擇器I，兩路輸入選擇器I連接延時(shí)模塊I，延時(shí)模塊I經(jīng)或門I輸出第一小組濾波器跳閘命令、并連接兩路輸入選擇器2和延時(shí)模塊2 ;兩路輸入選擇器2經(jīng)或門2輸出第二小組濾波器跳閘命令、并連接兩路輸入選擇器3和延時(shí)模塊3......依次連接若干組兩路輸入選擇器和延時(shí)模塊； 將換流站交流母線電壓Vp輸入到比較模塊，當(dāng)Vp滿足任一比較模塊設(shè)定值目標(biāo)，或門O輸出邏輯“I”信號(hào)，若兩路輸入選擇器I的控制信號(hào)ON為“1”，則送出濾波器“跳閘命令”，經(jīng)過延時(shí)模塊I由或門I輸出第一小組濾波器跳閘命令“跳閘1”，切除第一小組濾波器；若第一小組濾波器跳閘已完成，且或門O輸出仍為高電平“1”，則經(jīng)延時(shí)模塊2由兩路輸入選擇器2輸出第二小組濾波器跳閘命令“跳閘2”，切除第二小組濾波器；依此逐一切除其它若干濾波器小組，直到換流站交流電壓降至要求值為止； 仿真模型中采用換流站母線交流電壓作為輸入信號(hào)參數(shù)，經(jīng)過比較回路環(huán)節(jié)、選擇環(huán)節(jié)及延時(shí)環(huán)節(jié)，進(jìn)行不同過電壓保護(hù)段定值選取，獲得直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯。2.如權(quán)利要求1所述的直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法，其特征在于:實(shí)時(shí)監(jiān)控?fù)Q流站交流母線電壓，按照要求的交流母線電壓各級(jí)段保護(hù)定值比較判斷，在交流母線電壓值達(dá)到相應(yīng)保護(hù)級(jí)段時(shí)，自動(dòng)切除一組交流濾波器，輸入信號(hào)采用換流站交流母線電壓正序工頻分量的有效值。3.如權(quán)利要求1和2所述的直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法，其特征在于:換流站母線交流電壓保護(hù)定值根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)級(jí)段，每一級(jí)段設(shè)定值包括不同的電壓幅值及持續(xù)時(shí)間。4.如權(quán)利要求1所述的直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法，其特征在于:回路中的延時(shí)模塊根據(jù)濾波器斷路器開斷及信號(hào)處理與傳送過程所需時(shí)間設(shè)置。5.如權(quán)利要求1所述的直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法，其特征在于:在系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行后再投入該仿真模型。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種直流輸電換流站交流濾波器跳閘邏輯仿真方法，仿真回路模型根據(jù)換流站交流母線電壓大小及其持續(xù)時(shí)間自動(dòng)切除小組交流濾波器，回路中采用換流母線交流電壓作為輸入?yún)?shù)，經(jīng)過多個(gè)比較回路模塊，進(jìn)行不同過電壓保護(hù)段定值的比較，通過“或”門輸出“1”或“0”電平信號(hào)，滿足任一保護(hù)段定值條件輸出“1”信號(hào)、且達(dá)到相關(guān)動(dòng)作一定的延時(shí)要求后，即可切除一小組交流濾波器，減小換流母線過電壓，持續(xù)逐一切除若干小組交流濾波器，直到換流站交流電壓降至要求值為止，用以抑制換流母線過電壓，保證直流系統(tǒng)安全運(yùn)行。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN104915520
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510375294
【發(fā)明人】周曉琴, 茍銳鋒, 張萬榮, 李琳, 江戈, 吳鵬崗, 王麗麗
【申請(qǐng)人】中國(guó)西電電氣股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日