[发明专利]一种三端直流大地金属回线转换失败风险应对策略

说明书

本发明公开了一种三端直流大地金属回线转换失败风险应对策略，在进行大地金属回线转换时，若首次因转换开关上流过的电流小于其设置的保护定值，造成控制系统无法识别转移支路是否有效建立，进而导致转换中断时，通过调整换流站的电流定值使转换开关通流，满足转移支路有效建立判据后，即可顺利完成后续转换操作，随后恢复各站的电流定值。本发明的三端直流大地金属回线转换失败风险应对策略，通过调整换流站的电流定值使转换开关通流，满足转移支路有效建立判据，顺利完成转换操作。

技术领域

本发明涉及直流输电技术，具体涉及一种三端直流大地金属回线转换失败风险应对策略。

背景技术

为提升设备可用率同时减少输电线路投资，长距离直流输电工程多采用“真双极+接地极”架构。以两端直流为例，正常情况下，两站以双极大地回线运行，极平衡时，入地电流可以忽略，单极故障工况下，随着故障极的退出，接地极将流过额定电流，为了避免大的入地电流对油气管网产生影响，需要及时将在运极转为单极金属回线运行。此外，故障极恢复后，需要及时将在运极转回单极大地回线运行，以重新投入另一极。因此直流输电工程需要具备大地金属回线自由转换的能力。

对于三端直流输电工程，由于第三站不能独立地运行于金属回线或大地回线，因此大地金属回线转换需要三站协调进行，将三站一并转为金属回线或大地回线。而对于四端及以上的多端直流输电工程或直流电网，任意相邻两站即可配合完成大地金属回线转换，转换后其余站点仍可保持双极平衡运行，因此，其转换工况与两端直流类似。就大地金属回线转换的复杂性而言，三端直流要高于两端直流及其它多端直流或直流电网。

三端直流操作大地金属回线转换过程中，各站电流在大地回线、金属回线上的电流分量相互叠加，在适当的比值下相互抵消，造成金属回线转换开关(metal returntransfer break，MRTB)或大地回线转换开关(metal return switch，MRS)合闸后流经其电流为零。而现有直流工程，为防止转移支路未有效建立时分断大地回线或金属回线造成的操作过电压，在控制保护系统中集成了转换开关保护功能，即大地金属回线转换过程中，若MRTB或MRS合位后流过其电流小于保护定值Iset，则判定转移支路未有效建立，禁止后续操作，因此上述工况会造成大地金属回线转换失败。

发明内容

鉴于以上原因，本发明提供一种基于电流阶跃的三端直流大地金属回线转换失败风险应对策略，避免三端直流大地金属回线转换失败。

为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种三端直流大地金属回线转换失败风险应对策略，在进行大地金属回线转换时，若首次因转换开关上流过的电流小于其设置的保护定值，造成控制系统无法识别转移支路是否有效建立，进而导致转换中断时，通过调整换流站的电流定值使转换开关通流，满足转移支路有效建立判据后，即可顺利完成后续转换操作，随后恢复各站的电流定值。

进一步地，在调整换流站的电流定值时，选择转移支路电流与换流站电流定值偏微分绝对值较大的站点进行电流阶跃，具体的阶跃量由转换开关保护定值与偏微分边界值决定。

进一步地，阶跃保持时间至少应满足转移支路有效建立的判断延时并考虑一定的裕度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的三端直流大地金属回线转换失败风险应对策略，通过调整换流站的电流定值使转换开关通流，满足转移支路有效建立判据，顺利完成转换操作。

附图说明

图1为典型的三端直流输电工程的直流转换开关、刀闸的示意图。

图2A为大地回线转金属回线过程中，站2的等效电流源在MRS3上产生的电流激励。

图2B为大地回线转金属回线过程中，站3的等效电流源在MRS3上产生的电流激励。