[发明专利]一种三端直流系统金属大地回线转换失败实时预测方法

说明书

本发明公开了一种三端金属大地回线转换失败实时预测方法，所述方法包括：当三端直流系统在单极大地回线方式下，采集每一换流站直流线路和接地极引线出口处的电压电流，以计算出每一换流站直流线路的电阻，作为后续接线方式转换失败预测判据的参考电阻，通过实时计算流过关键开关的电流，并与定值比较预测金属大地接线方式转换是否能成功。通过实时计算出来的各换流站直流输电线路电阻将作为金属大地回线转换失败预测判据的参考电阻，从而能够准确的实时预测金属回线与大地回线接线方式之间的转换是否能成功。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种三端金属大地回线转换失败实时预测方法。

背景技术

随着直流输电技术的发展，尤其是柔性直流输电技术，因模块化多电平换流器高压直流输电技术(modular multilevel converter based HVDC，MMC-HVDC)的快速发展，凭借其模块化、低谐波含量、低损耗等优点，在大规模风电场并网、电网互联、多端直流输电等方面已广泛应用。目前国内外已有多项多端直流工程在建或已投运，如已投运的南澳三端柔性直流示范工程、舟山五端直流工程等，以及在建的张北四端直流电网工程、乌东德特高压多端混合直流输电工程等，标志着直流输电技术已迈入特高压大容量多端混合直流输电发展阶段。

采用并联结构的多端直流工程，因其结构的灵活性，可形成受端多落点的拓扑结构，并且可退出并联的受端换流站而不影响其他站运行，因此具有广阔的应用前景。

对于并联结构的多端直流工程，以三端直流工程为例，金属大地回线转换将根据各站直流转换开关的电流开断能力，如MRS(Metallic Return Swith,金属回线开关)、MRTB(Metallic Return Transfer Breaker，金属回线转换开关)等，确定固定的转换顺序。针对大地转金属回线方式，按先完成换流站1，再完成换流站2，最后完成换流站3开关操作的顺序，金属转大地回线方式顺序则相反，因各条线路电阻参数的分布特性，可能存在转换过程中合上某一MRS或MRTB的电流接近零，导致误判转换失败无法完成后续操作的情况。

发明内容

为了解决现有多端直流系统金属大地回线转换过程中存在误判转的问题，本发明实施例提供了金属大地回线转换失败实时预测方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种金属大地回线转换失败实时预测方法，应用于三端直流系统，所述三端直流系统包括三个以上的换流站，包括换流站一、换流站二和换流站三，所述方法包括：

当三端直流系统在单极大地回线方式下，采集每一换流站直流线路和接地极引线出口处的电压电流，以计算出每一换流站直流线路的电阻，作为后续接线方式转换失败预测判据的参考电阻，实时预测金属大地接线方式转换是否能成功。

进一步地，所述方法还包括：

在三端直流系统在大地回线转金属回线的过程中，分别计算出换流站二和换流站三等效电流源在换流站三的MRS3上产生的电流激励I_MRS3_I2和I_MRS3_I3，二者叠加得到在合上MRS而未断开换流站三接地极时流过MRS3电流I_MRS3；

将计算出来的流过MRS3的电流I_MRS3取绝对值后，与定值Iset比较，若不大于Iset则预测判断在此电流水平下开展大地回线转金属回线将失败，禁止开展接线方式转换。

所述I_MRS3_I2、I_MRS3_I3和I_MRS3的计算公式如下：

式中，I2、I3为当前换流站二和换流站三的等效直流电流，R1、R2、R3、R5分别为单极大地回线方式下实时计算得到的换流站一与换流站二之间的直流线路电阻、换流站二与换流站三之间的直流线路电阻、换流站一接地极引线及接地极电阻、换流站三接地极引线及接地极电阻。