[发明专利]一种混合多端直流输电系统的极区故障处理方法

说明书

本发明提供一种混合多端直流输电系统的极区故障处理方法，当系统中有逆变站的极区发生故障时，该逆变站的单极区闭锁，并向系统中的整流站和其他非故障逆变站发送极区闭锁指令；系统中的整流站接收到极区闭锁指令后，将整流站故障极的触发角移到设定角度；在触发角移相的过程中，将故障逆变站极端口的电压降为零，中断系统的功率和电流；系统中的非故障逆变站接收到极区闭锁指令后，执行零电压控制策略；当故障逆变站所对应隔离开关的电流小于设定值时将其断开。本发明提供的技术方案，当逆变站的极区出现故障时能够将故障的逆变站从系统中切除，提高混合多端直流输电系统的可靠性。

技术领域

本发明属于直流输电控制技术领域，具体涉及一种混合多端直流输电系统的极区故障处理方法。

背景技术

自上世纪80年代以来，电力传输技术的发展步伐明显加快，提高传输能力的办法不断涌现，既有直流输电技术、柔性交流输电技术、分频输电技术等高新技术，同时也有对现有高压交流输电线路的增容改造技术，如升压改造、复导增容改造、交流输电线路改为直流输电技术等。其中高压直流输电技术对于提高现有传输系统的传输能力，挖掘现有设备潜力，具有十分重要的现实意义。

多端直流输电系统是直流输电系统的一种，通常由3个或3个以上的换流站及连接换流站之间的高压直流输电线路组成。与两端直流输电系统相比，多端直流输电系统能够实现多电源供电、多落点受电，输电方式更为灵活、快捷。

高压直流输电工程多采用常规的LCC型(line commutated converter)换流器，其具有输送容量大、成本低、过载能力强等优点，但LCC型换流器在逆变侧存在换相失败的问题，对受端交流系统影响较大，尤其在直流输电集中馈入的地区，存在多回直流系统连续换相失败的风险。而多个不同类型换流站组成的混合多端直流输电系统可以有效解决逆变站换相失败的问题，并且具有经济性、灵活性等优势，将是未来远距离、大容量电力输送的发展方向。

相较于常规直流输电系统，混合多端直流输电系统的运行工况和拓扑结构更为复杂，常规直流输电系统的故障处理方法并不完全适用。

混合直流输电系统中，采用LCC型换流站作为整流站，采用VSC型换流站作为逆变站，电能经过整流站整流成为直流电输入到系统中，逆变站将系统中的电能转化为交流电供用户使用。

混合直流输电系统多端同时运行时，如果逆变站的极区发生故障，目前常用的方法是将故障逆变站的极区闭锁或者控制对应的极全部停止运行；但是故障逆变站的极区闭锁后，系统仍在输送功率且逆变站出线上设置的隔离开关没有断开大电流能力，而故障的逆变站和其他换流站没有物理断开，所以只闭锁故障的逆变站不能将其隔离；而将对应极全部停运，将会造成的巨大的功率损失。

综上所述，现有技术中还没有能够解决混合多端直流输电系统中极区发生故障时的解决方法，造成混合多端直流输电系统的可靠性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合多端直流输电系统的极区故障处理方法，用于解决现有技术中多端直流输电系统可靠性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种混合多端直流输电系统的极区故障处理方法，包括如下步骤：

当系统中有逆变站的极区发生故障时，该逆变站的单极区闭锁，并向系统中的整流站和其他非故障逆变站发送极区闭锁指令；

系统中的整流站接收到极区闭锁指令后，将整流站故障极的触发角移到设定角度；在触发角移相的过程中，将故障逆变站极端口的电压降为零，中断系统的功率和电流；

系统中的非故障逆变站接收到极区闭锁指令后，执行零电压控制策略；

当故障逆变站所对应隔离开关的电流小于设定值时将其断开。