CN112366675B - 并联三端直流场转换开关控制方法 - Google Patents

并联三端直流场转换开关控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种并联三端直流场转换开关控制方法，基于典型并联三端三站直流场拓扑结构进行大地转金属顺控流程和金属转大地顺控流程，大地转金属顺控流程包括，第三站的大地回线转换刀闸合位后向两个控电流站发出操作信号，两个控电流站根据操作信号分别执行本站闭合大地回线转换开关的操作和断开金属回线转换开关的操作；金属转大地顺控流程包括，第三站的大地回线转换刀闸合位后向两个控电流站发出操作信号，两个控电流站根据操作信号分别执行本站闭合断开金属回线转换开关的操作和断开大地回线转换开关的操作。本发明的有益效果是：避免三站大地金属过程中出现的零电流问题，提升并联三端直流工程三站运行的稳定性和可靠性。

Description

并联三端直流场转换开关控制方法
技术领域
本发明涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种并联三端直流场转换开关控制方法。
背景技术
并联三端直流工程运行过程中，当两个控电流站的功率分配在某一比例下进行三站大地回线转金属回线或金属回线转大地回线时，由于第三站刀闸分合操作时间的离散型，可能出现某一控电流站顺控转换成功，而另一控电流站仍处于大地、金属回线状态并存状态。当进行大地回线转换开关(MRS)分闸操作时，由于金属回线零电流问题，大地回线转换开关的保护功能启动，禁止后续操作，造成顺控转换失败。目前，针对并联三端直流工程大地金属顺控转换零电流问题的处理方法在国内和国际上仍是处于探索研究阶段，其中，公开号为CN111404140A的中国发明专利申请通过调整换流站的电流定值使转换开关通流，满足转移支路有效建立判据，顺利完成转换操作，但存在功率限制的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种并联三端直流场转换开关控制方法，主要解决并联三端直流工程运行过程中存在顺控转换失败风险的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种并联三端直流场转换开关控制方法，基于典型并联三端三站直流场拓扑结构进行大地转金属顺控流程和金属转大地顺控流程，
所述大地转金属顺控流程包括，第三站的大地回线转换刀闸合位后向两个控电流站发出操作信号，两个所述控电流站根据所述操作信号分别同时执行本站的闭合大地回线转换开关的操作和断开金属回线转换开关的操作；
所述金属转大地顺控流程包括，第三站的大地回线转换刀闸合位后向两个控电流站发出操作信号，两个所述控电流站根据所述操作信号分别同时执行本站的闭合金属回线转换开关的操作和断开大地回线转换开关的操作。
在一些实施方式中，所述大地转金属顺控流程还包括，当两个所述控电流站的其中一个接收到本站和对站发出的所述大地回线转换开关的闭合信号，同时断开本站的所述金属回线转换开关。
在一些实施方式中，所述金属转大地顺控流程还包括，当两个所述控电流站的其中一个接收到本站和对站发出的所述金属回线转换开关的闭合信号，同时断开本站的所述大地回线转换开关。
在一些实施方式中，所述金属回线转换开关的保护判断逻辑需同时满足以下条件：确定所述金属回线转换开关位于保护区间；确定单极解锁且大地回线转换开关合位；确定所述大地回线转换开关的通过电流小于预设值；确定所述金属回线转换开关的动作延时时间△T1大于两倍站间通讯的链路时间。
在一些实施方式中，所述大地回线转换开关的保护判断逻辑需同时满足以下条件：确定所述大地回线转换开关位于保护区间；确定单极解锁且金属回线转换开关合位；确定所述金属回线转换开关的通过电流小于预设值；确定所述大地回线转换开关的动作延时时间△T2大于两倍站间通讯的链路时间。
本发明的有益效果为：在大地转金属顺控流程中，两控电流站闭合大地回线转换开关(MRS)的同时断开金属回线转换开关(MRTB)，以及在金属转大地顺控流程中，两控电流站闭合金属回线转换开关(MRTB)的同时断开大地回线转换开关(MRS)，本发明提出的策略能够避免三站大地金属过程中出现的零电流问题，从而避免开关保护动作导致顺控失败的风险，提升并联三端直流工程三站运行的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例公开的典型并联三端三站直流场拓扑结构的示意图；
图2为本发明实施例公开的三站大地转金属顺控逻辑框图；
图3为本发明实施例公开的三站金属转大地顺控逻辑框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
图1为典型的并联三端三站直流场拓扑结构的示意图，共包含1个金属回线转换刀闸Q5，2个金属回线转换开关MRTB1、MRTB2，1个大地回线转换刀闸Q71，2个大地回线转换开关MRS1、MRS2，以及1个站内接地开关HSGS。
站1通过金属回线转换开关MRTB1与接地极(大地回线)相连，通过大地回线转换开关MRS1与金属回线相连，站2通过金属回线转换开关MRTB2与接地极相连，通过大地回线转换开关MRS2与金属回线相连，站3通过金属回线转换刀闸Q5与接地极相连，通过大地回线转换刀闸Q71与金属回线相连，同时通过站内接地开关HSGS接地用以在三站单极金属回线运行时钳位。
在图1所示的并联三端三站直流场拓扑结构的基础上，本实施例提出了一种并联三端直流场转换开关控制方法，基于典型并联三端三站直流场拓扑结构进行大地转金属顺控流程和金属转大地顺控流程，
大地转金属顺控流程包括，第三站的大地回线转换刀闸合位后向两个控电流站发出操作信号，两个控电流站根据操作信号分别同时执行本站的闭合大地回线转换开关的操作和断开金属回线转换开关的操作；
金属转大地顺控流程包括，第三站的大地回线转换刀闸合位后向两个控电流站发出操作信号，两个控电流站根据操作信号分别同时执行本站的闭合金属回线转换开关的操作和断开大地回线转换开关的操作。
在大地转金属顺控流程中，两控电流站闭合大地回线转换开关(MRS)的同时断开金属回线转换开关(MRTB)，以及在金属转大地顺控流程中，两控电流站闭合金属回线转换开关(MRTB)的同时断开大地回线转换开关(MRS)，本发明提出的策略能够避免三站大地金属过程中出现的零电流问题，从而避免开关保护动作导致顺控失败的风险，提升并联三端直流工程三站运行的稳定性和可靠性。另一方面也是提供了一种不同思路的控制策略，无功率限制的缺点。
参阅图2，图中的虚线框选范围为本发明的发明点，其余部分则为常规的控制策略流程，根据虚线的框选范围，大地转金属顺控流程还包括，当两个控电流站的其中一个接收到本站和对站发出的大地回线转换开关的闭合信号，同时断开本站的金属回线转换开关。在两站MRS均合上时再执行MRTB分闸操作的方法，避免顺控转换过程中某一站MRTB开关保护动作引起顺控故障的风险。
参阅图3，图中的虚线框选范围为本发明的发明点，其余部分则为常规的控制策略流程，根据虚线的框选范围，金属转大地顺控流程还包括，当两个控电流站的其中一个接收到本站和对站发出的金属回线转换开关的闭合信号，同时断开本站的大地回线转换开关。在两站MRTB均合上时再执行MRS分闸操作的方法，避免顺控转换过程中某一站MRS开关保护动作引起顺控故障的风险。
金属回线转换开关的保护判断逻辑需同时满足以下条件：确定金属回线转换开关位于保护区间；确定单极解锁且大地回线转换开关合位；确定大地回线转换开关的通过电流小于预设值；确定金属回线转换开关的动作延时时间△T1大于两倍站间通讯的链路时间。以上金属回线转换开关的具体保护判断逻辑请参见下表1。
表1MRTB开关保护判断逻辑及定值
保护 使能条件 判据 延时 出口方式
82-MRTBI段 单极解锁、MRS合位 |Id_MRS|<19.2A △T1ms 禁止分MRTB
大地回线转换开关的保护判断逻辑需同时满足以下条件：确定大地回线转换开关位于保护区间；确定单极解锁且金属回线转换开关合位；确定金属回线转换开关的通过电流小于预设值；确定大地回线转换开关的动作延时时间△T2大于两倍站间通讯的链路时间。以上大地回线转换开关的具体保护判断逻辑请参见下表2。
表2MRS开关保护判断逻辑及定值
保护 使能条件 判据 延时 出口方式
82-MRSI段 单极解锁、MRTB合位 |Id_MRTB|<72A △T2ms 禁止分MRS
为避免三站顺控转换站1和站2两站由于站间通讯延时导致同分MRTB或同分MRS的不同步性，从而进一步引起某一站金属回线或大地回线电流方向变化导致MRTB和MRS开关保护短暂动作情况，故MRTB和MRS开关保护的动作延时时间△T1和△T2定值需大于两倍站间通讯的链路时间。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种并联三端直流场转换开关控制方法，其特征在于，基于典型并联三端三站直流场拓扑结构进行大地转金属顺控流程和金属转大地顺控流程，
所述大地转金属顺控流程包括，第三站的大地回线转换刀闸合位后向两个控电流站发出操作信号，两个所述控电流站根据所述操作信号分别同时执行本站的闭合大地回线转换开关的操作和断开金属回线转换开关的操作；
所述金属转大地顺控流程包括，第三站的金属回线转换刀闸合位后向两个控电流站发出操作信号，两个所述控电流站根据所述操作信号分别同时执行本站的闭合金属回线转换开关的操作和断开大地回线转换开关的操作；
所述金属回线转换开关的保护判断逻辑需同时满足以下条件：确定所述金属回线转换开关位于保护区间；确定单极解锁且大地回线转换开关合位；确定所述大地回线转换开关的通过电流小于预设值；确定所述金属回线转换开关的动作延时时间△T1大于两倍站间通讯的链路时间。
2.如权利要求1所述的并联三端直流场转换开关控制方法，其特征在于，所述大地转金属顺控流程还包括，当两个所述控电流站的其中一个接收到本站和对站发出的所述大地回线转换开关的闭合信号，同时断开本站的所述金属回线转换开关。
3.如权利要求1所述的并联三端直流场转换开关控制方法，其特征在于，所述金属转大地顺控流程还包括，当两个所述控电流站的其中一个接收到本站和对站发出的所述金属回线转换开关的闭合信号，同时断开本站的所述大地回线转换开关。
4.如权利要求1所述的并联三端直流场转换开关控制方法，其特征在于，所述大地回线转换开关的保护判断逻辑需同时满足以下条件：确定所述大地回线转换开关位于保护区间；确定单极解锁且金属回线转换开关合位；确定所述金属回线转换开关的通过电流小于预设值；确定所述大地回线转换开关的动作延时时间△T2大于两倍站间通讯的链路时间。
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