[发明专利]一种柔性直流分极接入拓扑结构的控保系统配置

说明书

本发明公开了一种柔性直流分极接入拓扑结构的控保系统配置，分极接入拓扑结构包括：送端交流系统、整流站、直流输电线路、两个不同区域的逆变站及两个受端交流系统，送端交流系统与整流站相连，直流线路的正极与第一逆变站相连，第一逆变站通过交流出线与第一受端交流系统相连，直流线路的负极与第二逆变站相连，第二逆变站通过交流出线与第二受端交流系统相连，第一逆变站或第二逆变站通过低压电缆连接至接地极区。其控保系统包括站控层、极控层、测量系统和通信系统。该发明能够避免大容量柔性直流单点接入交流系统的运行风险，安全地输送设定的有功功率，减少直流系统故障对受端交流系统的影响。

技术领域

本发明涉及电力系统输配电技术领域，尤其涉及一种柔性直流分极接入拓扑结构的控保系统配置。

背景技术

传统的柔性直流输电系统一般采用单点馈入的方式，即柔性直流系统的两极接入同一个电压等级的受端电网。由于柔性直流输电系统的两端各能控制两个物理量，合理的控制变量组合通常是整流端控制交流侧有功功率和无功功率，逆变端控制直流电压和交流侧无功功率。

随着未来柔性直流输电系统的增多以及线路输送容量的增加，多馈入大容量直流集中落入受端负荷中心将成为中国电网发展所面临的重要问题，这会使得局部潮流加重，系统短路电流水平提高，且直流故障停运将会对受端交流电网造成巨大冲击。

发明内容

本发明提供一种柔性直流分极接入拓扑结构的控保系统配置，能够降低大容量柔性直流单点接入交流系统的运行风险，减少直流双极系统故障对受端交流系统的影响；安全地输送设定的有功功率，实现交/直流系统的实时调节配合。

为实现上述目的，本发明提供了一种柔性直流分极接入拓扑结构的控保系统配置，对一种柔性直流分极接入拓扑结构进行控保系统配置，所述柔性直流分极接入拓扑结构包括：送端交流系统、整流站、直流输电线路、两个不同区域的逆变站及两个受端交流系统，所述送端交流系统与所述整流站相连，所述整流站连接直流输电线路，所述直流输电线路的正极与第一逆变站相连，所述第一逆变站通过交流出线与第一受端交流系统相连，所述直流输电线路的负极与第二逆变站相连，所述第二逆变站通过交流出线与第二受端交流系统相连，所述第一逆变站与所述第二逆变站通过低压电缆连接至接地极区，控保系统配置包括站控层、极控层及测量系统和通信系统，其中，

所述站控层位于不同换流站的站控系统间通过站间通信通道传输信号，所述极控层位于不同换流站的极控系统间通过遥控系统传输信号；同一换流站内的站控系统和极控系统间通过总线来传输信号；

所述站控层在两个不同区域逆变站分别配置站控系统；

所述极控层中的功率配置采用极功率控制模式作为有功功率控制模式；

所述极控层中的直流输电线路正负极参考电压非恒定不变，根据实际功率指令进行控制，正负极的有功功率指令不相等时，其直流参考电压也不相同；

所述极控层中第二逆变站的极中性母线差动保护范围包括极中性母线区域的接地故障和第二逆变站与接地极区的连接电缆故障；

极中性母线差动保护设置三个阶梯整定值，当所述第二逆变站的极2中性母线电流和极2逆变侧换流器低压母线直流电流的差值的绝对值大于最小阶梯整定值时，延时tl后发报警信号；当电流差值的绝对值大于中间阶梯整定值时，直流系统延时t2后闭锁跳闸；当电流差值的绝对值大于最大阶梯整定值时，直流系统延时t3后闭锁跳闸。

优选地，所述不同逆变站的两极间分别设置直流参考电压的方法是降低功率参考值低的极的直流母线电压参考值。

优选地，所述第一逆变站与所述第一受端交流系统之间有m条交流出线，所述第二逆变站与所述第二受端交流系统之间有n条交流出线。

优选地，所述接地极区位于所述两个不同区域的逆变站的其中一个逆变站中，另一个逆变站通过低压电缆与所述接地极区连接。