CN107069662A - 一种柔性直流控制***双端无流跳闸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种柔性直流控制***双端无流跳闸方法，其特征在于当端间数据中断时，判断正极电流平均值是否小于定值，如果小于定值并维持一段时间，则启动双端无流跳闸功能，跳开断路器，实现柔直控制***端间通信故障后一端紧急闭锁后对端能立即闭锁跳闸功能。

Description

一种柔性直流控制***双端无流跳闸的方法
技术领域
本发明属于电力电子控制技术领域，尤其涉及一种柔性直流控制***双端无流跳闸的方法。
背景技术
柔性直流控制***凭借其具有有功无功可独立调节、无需大容量的无功补偿和滤波器、不会出现换相失败、受端可连接于无源***等优点，主要应用于新能源发电***联网、异步电网连接等场合。
双端柔性直流控制***端间数据链路正常情况下，一端紧急闭锁故障后可以通过接收对端紧急闭锁信号实现对端闭锁跳闸。面对端间数据链路中断时，对端无法接收紧急闭锁信号，造成对端一直处在不正常工况下运行，迫使柔直输电装置的子模块可能会过流损坏。所以需要采取措施来应对。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性直流控制***双端无流跳闸的方法，实现端间数据链路中断时对端无流闭锁跳闸功能。
为了便于理解本申请的技术方案，首先对柔性直流控制***双端无流跳闸方法所基于的装置进行简单介绍如下：
柔性直流输电***中，采用模块化多电平换流器及联接变作为一次***设备，其中模块化多电平换流器(MMC)由6个桥臂组成，每个桥臂由一个电抗器2L和N个子模块串联而成。MMC电路高度模块化，能够通过增减接入换流器的子模块数量来满足不同的功率和电压等级要求，便于实现集成化设计，缩短项目周期，节约成本。
本发明具体采用以下技术方案：
一种柔性直流控制***双端无流跳闸的方法，其特征在于：
当柔性直流控制***双端端间数据链路中断时，本端控制装置判断正极电流一周波平均值是否小于定值，如果小于定值并维持预定时间，则启动双端无流跳闸功能，跳开本端断路器，实现柔性直流输电***端间通信故障一端紧急闭锁后对端能立即闭锁跳闸功能。
一种柔性直流控制***双端无流跳闸方法，所述柔性直流控制***为设置在柔性直流输电线路两端的控制装置，即本端控制装置和对端控制装置，其特征在于，双端无流跳闸方法包括如下步骤：
(1)柔性直流控制***本端控制装置判断本端控制装置和对端控制装置之间即双端端间数据链路是否中断，若数据链路中断则进入第(2)步，否则返回继续执行步骤(1)；
(2)柔性直流控制***本端控制装置采集柔性直流输电线路的正极电流，计算一周波平均值；
(3)判断正极电流一周波平均值的绝对值是否小于等于定值且持续设定时间，如果是则转入第(4)步，否则转入第(5)步；
(4)判断柔性直流输电线路为双端没有电流，本端控制装置闭锁本端换流器并跳开跳闸本端断路器；
(5)本端控制装置不启动本端闭锁跳闸功能。
本发明进一步包括以下优选方案：
在步骤(1)中，双端端间数据链路中断是指柔性直流输电***位于柔性直流输电线路两端的控制装置之间的数据链路中断，对端控制装置无法接收到本端控制装置产生的紧急闭锁信号。
在步骤(2)中，正极电流平均值采用一周波的数据每隔5个点取平均计算。
在步骤(3)中，所述定值取值取柔性直流输电线路最小功率运行时正极电流的0.3至0.5倍值，所述设定时间为6s至10s。
在步骤(4)中，判定为双端无流本端控制装置闭锁本端换流器并跳开本端断路器，当对端控制装置紧急闭锁时并且柔性直流输电线路正极电流一周波平均值的绝对值小于等于定值且持续设定时间，本端控制装置会产生闭锁本端换流器信号并通过开出信号跳开输电线路本端断路器，实现柔直控制***端间通信故障后一端紧急闭锁后对端能立即闭锁跳闸功能。
本发明有益效果：
本发明提供了一种柔性直流控制***双端无流跳闸的方法，其特征在于当端间数据中断时，判断正极电流平均值是否小于定值，如果小于定值并维持一段时间，则启动双端无流跳闸功能，跳开断路器，实现柔直输电***端间通信故障后一端紧急闭锁后对端能立即闭锁跳闸功能。
附图说明：
图1是本发明柔性直流输电***装置结构示意图；
图2是本发明一种柔性直流控制***双端无流跳闸方法流程图；
图3本发明一种柔性直流控制***双端无流跳闸方法中端间数据中断标志位判断流程图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案，控制优点更加明确，下面将结合附图对本发明做详细的解释说明。
本发明实施例提供了一种柔性直流控制***双端无流跳闸的方法，实现了柔直控制***端间通信故障后一端紧急闭锁后对端能立即闭锁跳闸功能。本发明实施例的介绍是基于主电路采用联接变压器及模块化多电平换流器的拓扑结构(见图1)，它包括联接变压器1、启动回路2、桥臂电抗器3、级联的MMC子模块4。联接变压器作为柔直输电的关键设备之一，主要将交流***电压变换到与直流侧电压相匹配的二次电压，提供参考电位的作用。启动回路是柔直输电***特有的电气回路，主要为降低充电过程中充电电流对交流***的扰动及对换流器中反并联二极管的应力。桥臂电抗器不仅影响换流站的功率传输能力，还能抑制MMC内部环流。MMC子模块是构成正弦交流电压的最小单元，若子模块比较多输出的电压波形近似于正弦波。图1中1-5表示网侧电压，1-6表示阀侧电流，1-7表示启动回路电流，1-8表示上桥臂电流，1-9表示下桥臂电流，1-10表示正极电流，1-11表示负极电流。
在柔性直流控制***中，采用模块化多电平换流器作为一次***设备，模块化多电平换流器(MMC)由6个桥臂组成，每个桥臂由一个电抗器3和N个子模块4串联而成。MMC电路高度模块化，能够通过增减接入换流器的子模块数量来满足不同的功率和电压等级要求，便于实现集成化设计，缩短项目周期，节约成本。
本发明公开的柔性直流控制***双端无流跳闸方法，如附图2所示，包括以下步骤：
(1)柔性直流控制***本端控制装置判断端间数据链路是否中断，若数据链路中断则进入第(2)步，否则返回；
如附图3所示，当200ms内收到对端数据有效位为0或收到对端的数据计数器不正确，则判定端间数据中断。其中有效标志位判定方法：是否第一次收到数据，如果是则判定数据有效，如果否，检查当前报文序号与前一个报文序号，若相等则判定为无效，否则为有效。
(2)柔性直流控制***本端控制装置采集正极电流，计算一周波平均值；
本申请优选采用在一周波内，正极电流每隔5个点取平均计算，计算正极电流一周波平均值。
(3)判断正极电流一周波平均值的绝对值是否小于等于定值且持续设定时间，如果是则转入第(4)步，否则转入第(5)步；
所述定值取值根据柔性直流控制***要求，一般取最小功率运行时正极电流的0.3至0.5倍值，维持时间设置为6s至10s；
(4)判定为柔直输电线路双端没有电流，本端控制装置产生闭锁本端换流器的信号，并通过控制装置的开出信号跳开本端输电线路断路器。
(5)本端控制装置不启动闭锁跳闸功能。
本申请的柔直输电线路两端主要配置双重化独立运行的保护装置、控制装置及换流阀控制装置，其中两端控制装置间设置端间数据通讯链路，保护装置及换流阀控制装置不涉及该通讯。当端间数据正常时，当控制装置一端紧急闭锁时会通过开出信号跳开本端断路器，并通过端间数据链路传输紧急闭锁信号至对端，当对端控制装置接收到该闭锁信号时，通过开出跳开断路器。同时本端控制装置会向本端保护装置发送跳闸信号，当保护装置收到该信号时也能跳开本端断路器作为后备保护。当端间数据不正常时，本端产生紧急闭锁后正极电流急剧下降，对端***采集到正极电流满足双端无流条件时，对端控制装置会产生闭锁该端换流器信号并通过开出信号跳开该端输电线路的断路器；即一端闭锁后，对端能在短时间内能闭锁跳闸，防止造成对端一直处在不正常工况下运行，迫使柔直输电装置的子模块可能会过流损坏。

Claims (6)

1.一种柔性直流控制***双端无流跳闸的方法，其特征在于：
当柔性直流控制***双端端间数据链路中断时，本端控制装置判断正极电流一周波平均值是否小于定值，如果小于定值并维持预定时间，则启动双端无流跳闸功能，跳开本端断路器，实现柔性直流输电***端间通信故障一端紧急闭锁后对端能立即闭锁跳闸功能。
2.一种柔性直流控制***双端无流跳闸方法，所述柔性直流控制***为设置在柔性直流输电线路两端的控制装置，即本端控制装置和对端控制装置，其特征在于，双端无流跳闸方法包括如下步骤：
(1)柔性直流控制***本端控制装置判断本端控制装置和对端控制装置之间即双端端间数据链路是否中断，若数据链路中断则进入第(2)步，否则返回继续执行步骤(1)；
(2)柔性直流控制***本端控制装置采集柔性直流输电线路的正极电流，计算一周波平均值；
(3)判断正极电流一周波平均值的绝对值是否小于等于定值且持续设定时间，如果是则转入第(4)步，否则转入第(5)步；
(4)判断柔性直流输电线路为双端没有电流，本端控制装置闭锁本端换流器并跳开跳闸本端断路器；
(5)本端控制装置不启动本端闭锁跳闸功能。
3.根据权利要求2所述的柔性直流控制***双端无流跳闸方法，其特征在于：
在步骤(1)中，双端端间数据链路中断是指柔性直流输电***位于柔性直流输电线路两端的控制装置之间的数据链路中断，对端控制装置无法接收到本端控制装置产生的紧急闭锁信号。
4.根据权利要求2所述的柔性直流控制***双端无流跳闸方法，其特征在于：
在步骤(2)中，正极电流平均值采用一周波的数据每隔5个点取平均计算。
5.根据权利要求2所述的柔性直流控制***双端无流跳闸方法，其特征在于：
在步骤(3)中，所述定值取值取柔性直流输电线路最小功率运行时正极电流的0.3至0.5倍值，所述设定时间为6s至10s。
6.根据权利要求2所述的柔性直流控制***双端无流跳闸方法，其特征在于：
在步骤(4)中，判定为双端无流本端控制装置闭锁本端换流器并跳开本端断路器，当对端控制装置紧急闭锁时并且柔性直流输电线路正极电流一周波平均值的绝对值小于等于定值且持续设定时间，本端控制装置会产生闭锁本端换流器信号并通过开出信号跳开输电线路本端断路器，实现柔直控制***端间通信故障后一端紧急闭锁后对端能立即闭锁跳闸功能。
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