[发明专利]一种高压直流换流站无接地极运行极解锁方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及电力系统高压直流输电领域，尤其是指一种高压直流换流站无接地极运行极解锁方法。

背景技术

随着我国电力工业的发展，高压直流输电技术在长距离输电项目中的应用越来越广泛。随着2010年6月南方电网云南至广东±800kV特高压直流工程和2010年7月国家电网向家坝至上海±800kV特高压直流工程的投入运行，我国已成为拥有世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最先进的特高压直流输电工程的国家。

高压直流输电工程由整流换流站、直流线路、逆变换流站构成，常规高压直流输电工程整流换流站与逆变换流站均在离换流站几十公里的地方设置接地极。接地极的作用主要为：1)作为零电位点钳制换流站内设备的电压；2)单极大地运行方式下，直流电流通过接地极流入大地，由于接地极与换流站有几十公里的距离，入地电流不会对换流站内的设备和运行人员造成危害；3)双极大地运行方式下，两极解锁时间差异导致的入地电流经过接地极流入地下，由于接地极与换流站有几十公里的距离，不会对换流站设备和运行人员的安全造成不利影响。随着高压直流输电技术的发展和新建高压直流工程的增多，接地极的征地工作愈发困难，易造成接地极建设滞后于换流站建设的情况。

在接地极建设问题短期内不能解决的情况下，可以利用换流站内的接地网代替接地极运行，即换流站无接地极运行。但当站内接地网流过较大电流时，地网温升、接触电压、跨步电压、接地引下线的热稳定等均可能不满足设计要求，甚至威胁运行人员的生命安全。常规高压直流工程的控制层级由高到低一般分为运行人员控制系统、直流站控系统、极控制系统和现场设备。直流工程常规双极解锁顺序为运行人员控制系统通过慢速LAN网分别下发双极的解锁命令至两极的极控制系统，两极分别导通各自的换流阀，实现直流的解锁，由于慢速LAN网的传输速率低，并有较大的离散性，无法保证双极的极控制系统同时收到双极的解锁命令，两极的解锁时间差较大，可能达到1秒，此时两极之间的电流差流入站内接地网可能对一次设备和运行人员安全造成不利影响，因而现有直流工程在换流站无接地极运行情况下，一般只能采用单极金属回线运行，导致传输功率受限。

发明内容

为克服现有技术中存有的缺陷，本发明的目的在于提供一种高压直流换流站无接地极运行极解锁方法，该方法可使得两极解锁的时间差得以大大减小，解决了高压直流工程换流站无接地极运行情况下，双极解锁时间差引起的入地电流及其持续时间对换流站内一次设备和运行人员安全的影响问题，进而使得直流工程在换流站无接地极运行情况下也能采用双极大地运行方式。

本发明所采用的技术方案为：

一种高压直流换流站无接地极运行极解锁方法，该方法包括以下步骤：A.通过运行人员控制系统下发解锁命令，该解锁命令通过慢速LAN网下发至极控制系统；B.极控制系统收到解锁命令后，判断直流系统运行方式为双极大地运行方式或单极金属回路运行方式，若直流系统运行方式为单极金属回路运行方式，则进入步骤E，若直流系统运行方式为双极大地运行方式，则进入步骤C；C.极控制系统分别通过高速传输总线将解锁命令传输到直流站控系统，在直流站控系统中产生双极解锁命令；D.直流站控系统通过高速传输总线将双极解锁命令分别传输给双极的极控制系统；E.极控制系统收到解锁命令后，导通本极的换流阀，极解锁成功。

由上述方法可看出，高压直流换流站无接地极运行情况下，若直流系统运行方式为双极大地运行方式时，双极的极控制系统收到解锁命令后，分别通过高速传输总线将解锁命令传输到直流站控系统，并在直流站控系统中产生双极解锁命令，直流站控系统通过高速传输总线将其产生的双极解锁命令分别传输给双极的极控制系统，极控制系统收到双极的解锁命令后，再导通本极的换流阀，此时极解锁成功，即当直流系统运行方式为双极大地运行方式时，极控制系统在接收到直流站控系统通过高速传输总线传输过来的解锁命令后，才导通各极的换流阀，由于高速传输总线的传输速率十分快，该方法下双极的极控制系统收到解锁命令的时间差得以大大缩短，即可保证双极的极控制系统接收到解锁命令的同步性，避免了由于双极解锁时间差引起的入地电流及其持续时间对换流站内一次设备和运行人员的安全造成威胁，因而直流工程在换流站无接地极运行情况下，采用双极大地运行方式也能保障换流站内一次设备和运行人员的安全。另外，若直流系统运行方式为单极金属回路运行方式时，由于电流回路不经过站内接地网，不会威胁到换流站内一次设备和运行人员的安全，因而直流系统运行方式为单极金属回路运行方式时，按照工程常规顺序执行，应用更灵活。

本发明所带来的有益效果有：