[发明专利]一种消除特高压直流站间通讯延时的实时计算方法

说明书

本发明公开了一种消除特高压直流站间通讯延时的实时计算方法，考虑整流侧与逆变侧的平波电抗器，获取直流输电线路等值参数，将直流输电等值模型根据距离进行等效，通过测量整流站或逆变站的直流电压与直流电流，可实现对直流输电线路任一点的直流电压与直流电流进行计算，得到的直流电压可作为低压限流控制器的启动电压；在整流站与逆变站都增加低压限流控制器，从而实现对另一站直流电流指令值的实时计算；选取最大值作为整流站最终的直流电流指令值，选取最小值作为逆变站最终的直流电流指令值，在此方法下，可保证整流侧直流电流指令值始终大于逆变站直流电流指令值，且可避免整流站与逆变站间的通讯延时对系统稳定及恢复的影响。

技术领域

本发明涉及直流输电技术领域，特别是涉及一种消除特高压直流站间通讯延时的实时计算方法。

背景技术

目前，我国已经建成全世界规模最大、电压等级最高的交直流混联电网。各大区域电网已通过超特高压交直流输电线路实现了互联，23回高压直流输电线路承担了34％的传输功率。随着特高压直流输电系统的快速发展，采取点对点形式的特高压直流输电电压等级、输送容量以及传输距离也得到提升。如±800kV天中直流与±1100kV吉泉直流输送容量分别达到了8000MW与12000MW，其输送距离也达到了2200km与3300km。

直流控制系统可保证特高压直流输电在正常输送功率时平稳运行，在故障状态能够快速恢复，但直流控制系统的控制性能将直接受到指令值的影响。但随着输送距离越来越长，整流站控制系统与逆变站控制系统间的交互仍然依赖于通讯。将使得直流故障状态下的指令值无法正常在整流站与逆变站间交互，从而可能影响直流的控制性能。

现有技术中，特高压直流输电站间通讯延时每1000km约在20ms至30ms。关于特高压直流控制系统优化、故障特性分析以及实际运行中的研究都未考虑通讯延时的影响。但对于超远距离输送电能的吉泉直流而言，通讯延时可能达到60ms至90ms之间，若不消除站间通讯延时对直流控制性能的影响，可能影响直流系统的恢复，诱发连锁故障，扩大事故范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种消除特高压直流站间通讯延时的实时计算方法，能够实现整流站与逆变站间的直流电流指令值交互，避免整流站与逆变站间的通讯，消除站间通讯延时对直流控制性能的影响。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种消除特高压直流站间通讯延时的实时计算方法，该方法包括以下步骤：

S1，基于特高压直流输电线路上的等值电阻、等值电容与等值电感，并计及整流侧与逆变侧的平波电抗器，选取任意距离的特高压直流输电线路，建立特高压直流输电等效电路；

S2，基于S1所建立的特高压直流输电等效电路，获取特高压直流等值电容、等值电感、等值电阻与平波电抗器参数，建立考虑不同距离的等值电路电压、电流方程；

S3，根据S2中的等值电路电压、电流方程，得到直流输电线路任意一点直流电压、直流电流与整流站直流电压、直流电流的关系式；

S4，根据S2中的等值电路电压、电流方程，得到直流输电线路任意一点直流电压、直流电流与逆变站直流电压、直流电流的关系式；

S5，基于S3中的关系式，确定整流站到直流输电线路某一点的距离，代入整流站直流电压、直流电流的数值，计算得到直流线路上某一点的直流电压，所述直流线路上某一点的直流电压即为逆变站低压限流控制器启动电压；

S6，基于S4中的关系式，确定逆变站到直流输电线路某一点的距离，代入逆变站直流电压、直流电流的数值，计算得到直流线路上某一点的直流电压，所述直流线路上某一点的直流电压即为整流站低压限流控制器启动电压；

S7，在整流站增加低压限流控制器，将S5所得到的逆变站低压限流控制器启动电压作为输入，对逆变站直流电流指令值进行实时计算；