[发明专利]无站间通信条件下的特高压直流串联阀组退出方法

说明书

技术领域

本发明涉及在无站间(整流侧和逆变侧站间)通信条件下的特高压直流串联阀组退出的方法，应用于特高压直流输电领域。。

背景技术

特高压直流输电技术是新兴的电力技术，我国现在有两个特高压直流输电工程处于建设中，尚无特高压直流输电工程投运。

特高压直流工程的每个极由两个阀组串联组成，两个阀组一端相连接，另外一端分别连接到极高压母线和极中性母线，分别为高压阀组和低压阀组。根据要求每极可能会有单个阀组运行或者两个阀组串联同时运行。每个阀组的两端有旁路开关和旁路刀闸等开关刀闸；通过阀组的闭锁时序和旁路开关刀闸的操作可以实现一个阀组的退出。在极的运行过程中，进行两个阀组串联运行和单个阀组运行方式的切换，是特高压直流工程控制保护系统的关键技术和难点。

为了保证直流功率的正常输送，一般在由双阀组运行到单阀组运行的阀组退出过程中需要尽量维持直流电压的平稳下降和直流电流或者直流功率的稳定，以维持另外一个阀组的正常运行和功率输送。直流工程正常运行时，整流侧的控制系统控制直流电流，逆变侧的控制系统控制直流电压，通过站间通信传输电流指令，以维持两个换流站间的电流指令的差值，保证两侧的控制器工作在正确的模式下。特高压直流输电工程每极双阀组运行时，两个阀组串联运行；整流侧的两个阀组的控制器均工作在定电流模式下，其控制对象为各自阀组低压侧的直流电流；逆变侧的两个阀组的控制器均工作在定电压模式下，其控制对象均为直流线路对地的直流电压。在站间通信正常时，如果需要退出正在运行极的一个阀组，较为容易；一个换流站发出阀组退出命令后，能够很快送到对侧，两站可以近乎同时进行阀组的退出操作。由于站间通信的存在，两站能够在电流指令和顺序控制操作方面进行很好的配合，快速、平稳地实现阀组的退出操作。

在站间通信故障的情况下，两站间只能通过电话预先沟通一些大致的情况，无法进行控制保护数据的实时交换；原有的直流控制功能此时无法完成两站间的协调工作，整流侧可能无法控制直流电流，逆变侧也无法控制直流电压，很容易出现直流电压、直流电流的突变、长时间过零、振荡等异常现象，甚至会导致直流保护动作闭锁极。

发明内容

本发明的目的：提供一种特高压直流串联阀组退出的方法，在无站间通讯的条件下能够协调两侧阀组先后退出，同时确保切换过程中对直流功率的输送和两侧交流电网的影响尽量小，不引起交直流保护或者安全稳定设备的动作。

本发明的技术方案是：无站间通信条件下的特高压直流串联阀组退出的方法，特高压直流输电工程每个换流站每极具有两个串联的阀组，其工作模式中既有每极两阀组串联工作也有单个阀组工作，其特征是：在一极双阀组运行且整流侧和逆变侧换流站间通信故障时：

A.当逆变侧发出阀组退出命令后立刻投入该侧待退出一个阀组的旁通对、即阀组的同一桥臂的两个阀同时导通，并且发出闭合旁路开关命令，当直流电流小于预设的允许阀组闭锁直流电流参考值，发出闭锁该阀组命令；该阀组闭锁后，发出命令闭合旁路隔离刀闸，随后依次打开旁路开关和隔离刀闸，逆变侧的一个阀组退出完成；

B.逆变侧继续保持运行的阀组在一定的时间内工作在定直流电压运行模式；

C.整流侧检测到逆变侧退出一个阀组后启动整流侧阀组退出顺序操作，对整流侧待退出阀组的触发角进行移相，等到该触发角小于81度时，发出投入整流侧阀组的旁通对和闭合旁路开关命令。

D.整流侧侧待退出阀组的旁通对和旁路开关闭合后，当直流电流小于预设的允许阀组闭锁直流电流参考值，发出闭锁该阀组命令；阀组闭锁后，控制系统发出命令闭合旁路隔离刀闸，随后依次打开旁路开关和隔离刀闸，整流侧的一个阀组退出完成。

其中，当逆变侧检测到控制系统发出本侧阀组隔离命令后，逆变侧调整继续运行的阀组的调节器工作状态，通过将电流调节器的积分部分的输入设为一个正值常数C，来强制继续保持运行的阀组在一定的时间t内工作在定直流电压运行模式；

其中，C的取值范围是2.0-3.0，t的取值范围是2000-3000毫秒。

其中，整流侧检测到逆变侧退出一个阀组的方法是：检测直流线路电压降低到480kV以下，且整流侧本侧阀组的触发角大于35度。

本发明的有益效果：在无站间通信故障的情况下，本发明提出在极运行中且站间通信故障时，阀组退出应由逆变侧开始，这样才能够获得较为平稳的阀组退出过程，避免对两侧交流电网产生不良影响。