[实用新型]柔性直流输电换流站站级控制系统交流通道的判别装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种柔性直流输电换流站站级控制系统交流通道的判别装置。属于柔性直流输电设备技术领域。

背景技术

海上风电电网消纳是海上风电建设中的一大难题，柔性直流输电基于电压源变流器和脉冲宽度调制技术将直流电压逆变为幅值和相位都可控的交流电压，并可以独立快速控制所传输的有功功率和无功功率，极大地增强了输电的灵活性，成为实现大型风电场与主网之间的稳定联结的最有潜质的电力传输方式。

由于柔性直流输电系统在换流站控制模式切换、交直流并联运行方式转纯直流运行方式、纯直流运行方式转交直流并联运行方式时，需要判别风电场交流系统是否与交流大电网系统相连接，因此需要找到有一种判断交流系统的通道状态的方法，以判别风电场交流系统是否与交流大电网系统相连接。

目前，判断交流系统的通道状态主要采用安全稳定控制装置来判断风电场交流系统是否与交流大电网系统相连接，通过采集与风电场系统连接的交流大电网系统的进线电流及电压，通过电压电流值反映交流大系统是否与风电场电源系统有连接，结构示意图如图1所示。这种方法存在如下缺陷：(1)安全稳定控制装置判断的交流通道状态通过电压电流模拟量实现，施工的过程中需要进行停电，如果风电场系统与交流大电网连接的变电站比较多，在施工的过程中涉及大面积停电。(2)安全稳定控制装置的主要功能在电网受到大扰动而出现紧急状态时,执行切机、切负荷等紧急控制措施,使系统恢复到正常运行状态。这种安全稳定控制装置造价昂贵，用于交流线路状态的判别成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了解决现有采用安全稳定控制装置判断交流系统的通道状态存在工程施工期间需要停电及工程造价成本高的问题，提供一种柔性直流输电换流站站级控制系统交流通道的判别装置。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

柔性直流输电换流站站级控制系统交流通道的判别装置，包括大电网侧换流站、风电场侧换流站、大电网交流变电站和若干个风电场交流变电站，其结构特点在于：风电场侧换流站与大电网侧换流站连接，大电网交流变电站与风电场交流变电站连接，在每个风电场交流变电站就地配置断路器的辅助节点采集装置，在大电网交流变电站中设置一台状态监测装置，所述辅助节点采集装置的信号输出端通过2M通信通道连接状态监测装置的信号输入端，状态监测装置具有逻辑判断电路结构和若干个 I/O端口，每个I/O端口连接一个辅助节点采集装置的信号输出端，状态监测装置的逻辑判断电路结构根据各辅助节点采集装置的采集信号判断断路器的通/断状态，并综合判别柔性直流输电换流站站级控制系统交流通道的状态；大电网交流变电站的输出端连接换流站级控制系统的输入端；所述风电场交流变电站连接风电场侧换流站。

本实用新型的目的还可以通过采取如下技术方案达到：

进一步地，所述断路器的辅助节点采集装置具有三个辅助节点，状态监测装置接收到三个辅助节点信号之后进行一个“三取二”的逻辑判断，以保证在断路器因为某一个辅助接点发生故障的情况下仍能正确的反映断路器的状态。

进一步地，状态监测装置的信号输出端连接换流站站级控制系统，将断路器的状态判断信号输出到换流站的站级控制系统，由换流站站级控制系统进行模式决策。

本实用新型具有如下突出的有益效果：

1、本实用新型在每个风电场交流变电站就地配置断路器的辅助节点采集装置，在大电网交流变电站中设置一台状态监测装置，辅助节点采集装置的采集信息上送给所述状态监测装置，状态监测装置根据接收到的采集信息进行逻辑判断，因此，在工程实施的过程中接线没有涉及到一次设备，不需要停电施工；具有设备简单可靠、环境友好和成本低等有益效果。

2、本实用新型由于采用“三取二”的逻辑判断，可以提高断路器状态的判断可靠性，降低因为辅助节点损坏带来装置的误判的风险；具有操作方便、安全可靠等有益效果。

3、本实用新型通过采集断路器的辅助节点反映断路器的状态，由于是弱电采集，不需要通过一次设备的停电就可以进行施工，给施工带来极大的便利，具有配置简单，造价低，可推广性强等有益效果。

附图说明

图1是现有技术安全稳定装置判断交流线路状态示意图。

图2是现有技术状态监测装置判断交流线路状态示意图。

图3是本实用新型的状态监测装置判断交流线路电气连接网络图。

图4是本实用新型断路器“三取二”状态判别示意图。

图5是本实用新型断路器的状态判别装置工程设计系统方案示意图。