[发明专利]±800kV特高压直流阀组闭锁判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统中直流输电系统直流阀组闭锁的判别方法。

背景技术

高压直流输电系统在国内电力系统远距离大功率输电、大区互联电网中得到广泛的应用。高压直流输电系统输送功率大，直流系统故障或闭锁后，造成较大的功率转移或者系统功率不平衡，严重威胁到电网的安全稳定运行。

根据我国《电力系统安全稳定导则》的规定，作为电力系统承受大扰动能力的第二级安全稳定标准，直流输电线路发生双极故障时，可由安全稳定控制系统采取必要的控制措施，保证电网的稳定运行。因此，必须研究直流阀组闭锁的特征，提出可靠的直流阀组闭锁判据，并将其应用到电网安全稳定控制系统中。当发生直流阀组闭锁故障时，由安全稳定控制装置准确地判出直流阀组闭锁，从而采取紧急有效的措施，保障电网的安全。

目前，用于直流输电系统阀组闭锁的判别方法还未有较好方案的公开；

发明内容

本发明目的是：提供一种直流输电系统阀组闭锁的判别方法用于电力系统的安全稳定控制系统或装置，能够快速、可靠判别直流系统阀组闭锁故障，为安全稳定控制系统或装置快速、准确采取稳定控制措施的提供了可靠的保障。充分利用直流极控系统给出的阀组闭锁信号、阀组投停信号以及换流变的电气量相结合，提出了一种直流阀组闭锁的判别方法。

本发明的技术方案是：直流输电系统直流阀组闭锁判别方法，直流输电系统由两个级组成，每个极由2个400kV阀组组成，每个阀组对应相应的换流变，稳控装置采集换流变的三相电流和三相电压，其特征是：下述三个条件满足的同时收到的阀组闭锁或紧急停运信号，经延时确认该阀组存在故障且阀组闭锁

(1)换流变的电流或功率的变化的突变量启动，突变量起动元件包含2个元件：电流突变量起动元件、功率突变量起动，这2个元件中任何一个起动则认为突变量起动元件动作。

1)电流突变量起动

Δi＝i_k-i_k-24

|Δi|≥ΔI_S

分相电流判别，任一相连续三个采样点满足上式，则使装置进入启动状态。上式中，Δi表示各相电流突变量，i_k表示当前电流采样值，i_k-24表示1周波前电流采样值，ΔI_S表示电流突变量启动定值，由用户整定，该定值按躲开由于系统正常的波动引起的电流变化进行整定，考虑一定的裕度，同时应大于或等于0.03倍CT的一次侧额定电流，避免由于测量误差造成装置频繁起动。

2)功率突变量启动

ΔP＝P_t-P_t-Δt

|ΔP|≥ΔP_S

连续三个采样点满足上式，则使装置进入启动状态。上式中，ΔP表示功率突变量，P_t表示当前有功功率值，P_t-Δt表示Δt前有功功率值，ΔP_S为“功率变化量启动定值”，由用户整定。Δt表示功率突变量启动时间，由用户整定。该定值按躲开由于系统正常的波动引起的有功功率变化进行整定，考虑一定的裕度，同时本定值的最小整定值应大于等于0.01倍的TA一次侧额定电流、额定电压，有功功率因数为1情况下对应的本元件的有功功率，避免装置频繁起动。

功率突变量启动时间Δt整定为0.1-0.5秒；“停运门槛定值”整定为每极换流变的最大功率1.1～1.5；“阀组投运功率定值”整定为每极换流变最小投运功率的0.5～0.9倍。

(2)突变量启动后换流变的当前功率Pdck小于设定的停运门槛定值Pdcstop，即在直流系统发生极闭锁后(突变量启动后)，判断出Pdck＜Pdcstop；

(3)突变量启动前200ms时刻换流变的功率Pdc_大于设定的运行门槛定值Pdcrun，该条件的满足主要是确认阀组闭锁前电气量要满足投运的条件；

(4)上述三个条件满足的同时收到直流极控系统发送来的阀组闭锁或紧急停运信号，极控系统通过开关量的形式发送阀组闭锁或紧急停运信号至安全稳定控制装置，安全稳定控制装置收到该信号后经过5ms的延时确认该阀组存在故障且阀组闭锁；

(5)为了更可靠、准确地识别直流极是否闭锁，仅仅依靠以上所述的电气量的判据是不够充分的，最好还需要结合直流控制保护系统提供的表示阀组闭锁或紧急停运的开关量信号，这里使用3开入信号表示：

1)阀组闭锁状态开入信号：当直流阀组处于正常运行状态时，该开入信号为1，若直流阀组闭锁或停运后，该开入信号为0。