一種直流輸電極控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流輸電極控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]直流極控系統(tǒng)在以下過程中會(huì)出現(xiàn)直流功率受限事件:
[0003]1、單極(極I或極2)降壓運(yùn)行恢復(fù)至全壓運(yùn)行，直流功率大于低負(fù)荷無功優(yōu)化單極門檻值，如375MW ;
[0004]2、一極降壓運(yùn)行，另一極全壓運(yùn)行，降壓極恢復(fù)全壓運(yùn)行，雙極直流功率大于低負(fù)荷無功優(yōu)化雙極門檻值，如700WM ;
[0005]3、雙極降壓運(yùn)行，雙極恢復(fù)全壓運(yùn)行，雙極直流功率大于雙極門檻值。
[0006]極I閉鎖后，極2進(jìn)入降壓模式運(yùn)行，在直流功率大于低負(fù)荷無功優(yōu)化單極門檻值的情況下，極控系統(tǒng)仍然給直流站控發(fā)送了低負(fù)荷無功優(yōu)化功能激活信號(hào)，后續(xù)導(dǎo)致了交流濾波器組的異常投切，導(dǎo)致可用濾波器組減少，進(jìn)一步導(dǎo)致了交流濾波器限制直流電流(功率)事件。因此，在當(dāng)前交流濾波器組數(shù)量有限的前提下，低負(fù)荷無功優(yōu)化邏輯與直流站控交流濾波器控制邏輯的配合是不合理的，應(yīng)該予以優(yōu)化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種直流輸電極控制系統(tǒng)，以減少直流功率受限事件。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:
[0009]一種直流輸電極控制系統(tǒng)，包括低負(fù)荷無功優(yōu)化器和比較器；
[0010]所述比較器的比較輸入端接實(shí)時(shí)的單極直流功率，被比較輸入端接臨界功率，輸出端接所述低負(fù)荷無功優(yōu)化器的任一輸入引腳；
[0011 ] 實(shí)時(shí)的單極直流功率小于臨界功率時(shí)，所述比較器的輸出端輸出高電平，實(shí)時(shí)的單極直流功率大于臨界功率時(shí)，所述比較器的輸出端輸出低電平；
[0012]所述比較器的運(yùn)行時(shí)間超前所述低負(fù)荷無功優(yōu)化器的運(yùn)行時(shí)間；
[0013]所述臨界功率為換流站投入最小濾波器組時(shí)交流系統(tǒng)產(chǎn)生過電壓的單極直流功率臨界值。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]本實(shí)用新型的直流輸電極控制系統(tǒng)，在低負(fù)荷無功優(yōu)化器的一個(gè)引腳接入比較器，比較器將實(shí)時(shí)的單極直流功率與產(chǎn)生換流站交流系統(tǒng)過電壓的單極直流臨界功率比較，小于該臨界功率時(shí)，輸出高電平，則低負(fù)荷無功優(yōu)化器被激活，大于該臨界功率時(shí)，輸出低電平，則低負(fù)荷無功優(yōu)化器不被激活，從而避免了交流濾波器的異常投切，減少了直流功率受限的可能性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型直流輸電系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0018]換流站內(nèi)交流濾波器的投切，由直流站控根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行選擇性的投退，確保交流母線電壓、交流諧波及系統(tǒng)交換無功三者在控制范圍內(nèi)。
[0019]直流站控系統(tǒng)無功控制一般遵循以下原則:①滿足最小交流濾波器要求(1A+1B)。②交流母線的電壓必須在規(guī)定的范圍內(nèi)，一旦超過一定的范圍，就會(huì)禁止投退或者強(qiáng)行退出、投入一定的濾波器，以滿足交流母線電壓。③滿足諧波要求，根據(jù)換流器產(chǎn)生的諧波來進(jìn)行交流濾波器的投切。④與系統(tǒng)交換的無功在一定的范圍之內(nèi)，當(dāng)換流站從交流系統(tǒng)吸收的無功Qsys低于OMffAr時(shí)，延時(shí)10秒退出一組交流濾波器，大于180MWAr時(shí)延時(shí)5秒投入一組交流濾波器。
[0020]以興安直流為例，當(dāng)其在10% (300MW)負(fù)荷時(shí)，由于直流系統(tǒng)無功控制策略配置最小濾波器組合為1A+1B，此時(shí)交流濾波器提供無功為280MVar，換流器消耗無功為159MVar，即興仁換流站有280MVar_159MVar = 12IMVar的無功功率過剩，如不能及時(shí)消納過剩的無功將會(huì)導(dǎo)致交流系統(tǒng)過電壓，經(jīng)試驗(yàn)論證，興安直流功率高于375MW時(shí)，少量過剩無功不會(huì)導(dǎo)致興仁換流站交流系統(tǒng)過電壓，然而當(dāng)直流功率小于375MW時(shí)，就需要低負(fù)荷無功優(yōu)化功能激活，逐步增大換流器觸發(fā)角以此增加換流器對(duì)無功功率的消耗(從15°到27°，正常運(yùn)行時(shí)為15°，最小直流功率300MW時(shí)達(dá)27° )，達(dá)到平衡交流母線電壓的目的。
[0021]基于以上分析，本實(shí)用新型采用增加功率判據(jù)的方式對(duì)低負(fù)荷無功優(yōu)化功能進(jìn)行限制，并利用一個(gè)比較器實(shí)現(xiàn)功率判斷的功能。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型的直流輸電極控制系統(tǒng)包括低負(fù)荷無功優(yōu)化器和比較器。低負(fù)荷無功優(yōu)化器的輸入端有4個(gè)引腳，其中3個(gè)引腳分別接直流系統(tǒng)解鎖信號(hào)、低負(fù)荷無功優(yōu)化功能投入信號(hào)、直流電壓緩慢變化率小于間隔限值0.5%信號(hào)，第4個(gè)引腳原來是直接置1，增加比較器后，則接比較器的輸出。
[0023]比較器包括兩個(gè)輸入端，其中比較輸入端接實(shí)時(shí)的單極直流功率，被比較輸入端接臨界功率。這里的臨界功率指的是產(chǎn)生換流站交流系統(tǒng)過電壓的單極直流功率臨界值，如上例中的興安直流，其臨界功率即375MW。
[0024]比較器的工作過程是，當(dāng)實(shí)時(shí)的單極直流功率小于臨界功率時(shí)，輸出高電平，假設(shè)低負(fù)荷無功優(yōu)化器的其他三個(gè)引腳也是高電平，則此時(shí)低負(fù)荷無功優(yōu)化功能被激活；當(dāng)實(shí)時(shí)的單極直流功率大于等于臨界功率時(shí)，比較器輸出低電平，依然假設(shè)低負(fù)荷無功優(yōu)化器的其他三個(gè)引腳也是高電平，則此時(shí)低負(fù)荷無功優(yōu)化功能被關(guān)閉。
[0025]為了保證本直流輸電極控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，比較器的運(yùn)行時(shí)間應(yīng)當(dāng)設(shè)置成比低負(fù)荷無功優(yōu)化器的運(yùn)行時(shí)間短，例如，前者設(shè)置成300us，后者設(shè)置成437us，如此，在低負(fù)荷無功優(yōu)化器運(yùn)行時(shí)，比較器的輸出結(jié)果已被送到低負(fù)荷無功優(yōu)化器。
[0026]當(dāng)單極直流功率達(dá)到臨界功率附近時(shí)，為了避免低負(fù)荷無功優(yōu)化器被頻繁激活，上文所述比較器優(yōu)選地采用遲滯比較器，除了比較輸入端和被比較輸入端，遲滯比較器還具有一個(gè)遲滯范圍百分比輸入端，用于輸入遲滯范圍百分比，這個(gè)百分比乘以被比較輸入端的臨界功率得到遲滯范圍，比較輸入端的實(shí)時(shí)單極直流功率在該遲滯范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，遲滯比較器的輸出保持不變。所述遲滯范圍百分比優(yōu)選地為(1±0.5)%，即當(dāng)實(shí)時(shí)單極直流功率在375(1-0.5% )?375(1+0.5% )之間時(shí)，遲滯比較器的輸出端保持在高電平或低電平不變。
[0027]綜上，本實(shí)用新型的直流輸電極控制系統(tǒng)采用比較器對(duì)單極直流功率的大小進(jìn)行判斷，當(dāng)大于臨界值時(shí)，向低負(fù)荷無功優(yōu)化器輸出低電平，則低負(fù)荷無功優(yōu)化功能處于未被激活的狀態(tài)，當(dāng)小于臨界值時(shí)，向低負(fù)荷無功優(yōu)化器輸出高電平，則低負(fù)荷無功優(yōu)化功能被激活，從而避免了交流濾波器組的異常投切。
[0028]上列詳細(xì)說明是針對(duì)本實(shí)用新型可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直流輸電極控制系統(tǒng)，包括低負(fù)荷無功優(yōu)化器，其特征在于，還包括比較器； 所述比較器的比較輸入端接實(shí)時(shí)的單極直流功率，被比較輸入端接臨界功率，輸出端接所述低負(fù)荷無功優(yōu)化器的任一輸入引腳； 實(shí)時(shí)的單極直流功率小于臨界功率時(shí)，所述比較器的輸出端輸出高電平，實(shí)時(shí)的單極直流功率大于臨界功率時(shí)，所述比較器的輸出端輸出低電平； 所述比較器的運(yùn)行時(shí)間超前所述低負(fù)荷無功優(yōu)化器的運(yùn)行時(shí)間； 所述臨界功率為換流站投入最小濾波器組時(shí)交流系統(tǒng)產(chǎn)生過電壓的單極直流功率臨界值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流輸電極控制系統(tǒng)，其特征在于，所述比較器為遲滯比較器，該遲滯比較器還包括遲滯范圍百分比輸入端，所輸入的遲滯范圍百分比乘以所述臨界功率，得到遲滯范圍，實(shí)時(shí)的單極直流功率在該遲滯范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，所述遲滯比較器的輸出保持不變。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流輸電極控制系統(tǒng)，其特征在于，所述遲滯范圍百分比輸入端輸入的遲滯范圍百分比為(1±0.5) %。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的直流輸電極控制系統(tǒng)，其特征在于，所述比較器的運(yùn)行時(shí)間為300us，所述低負(fù)荷無功優(yōu)化器的運(yùn)行時(shí)間為437us。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的直流輸電極控制系統(tǒng)，其特征在于，所述臨界功率為375MW。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種直流輸電極控制系統(tǒng)，在低負(fù)荷無功優(yōu)化器的一個(gè)引腳接入遲滯比較器，遲滯比較器將實(shí)時(shí)的單極直流功率與產(chǎn)生換流站交流系統(tǒng)過電壓的單極直流臨界功率比較，小于該臨界功率時(shí)，輸出高電平，則低負(fù)荷無功優(yōu)化器被激活，大于該臨界功率時(shí)，輸出低電平，則低負(fù)荷無功優(yōu)化器不被激活，從而避免了交流濾波器的異常投切，減少了直流功率受限的可能性。
【IPC分類】H02J1/00
【公開號(hào)】CN204886180
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520481891
【發(fā)明人】熊銀武, 雷朝煜, 鐘昆禹, 蔣妮娜, 楊潔民, 賢天華, 岑韜, 潘建, 徐鴻, 馮戰(zhàn)武
【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天生橋局
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月7日