[发明专利]一种抑制直流输电系统换相失败方法及装置

说明书

本发明公开了一种抑制直流输电系统换相失败方法，适用于直流输电逆变站的接入系统强度判别装置，包括：实时监测交流系统的运行状态；其中，运行状态包括交流系统侧短路电流元件的运行状态、直流输电逆变站近区交流系统网架结构、发电机投切及容量的变化；根据交流系统的运行状态，确定交流系统的系统强度；根据系统强度，选取投入增大关断角γ的控制策略和增大幅度Δγ，后向直流输电逆变站的控制系统发送对应的增大关断角γ控制策略类型指令，以使逆变站控制系统控制现有的关断角γ增大幅度Δγ，能针对性提高逆变站换相裕度，抑制联于弱系统时直流发生换相失败，维持直流系统稳定。本发明还公开了一种抑制直流输电系统换相失败装置。

技术领域

本发明涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种抑制直流输电系统换相失败方法及装置。

背景技术

近年来，高压输电技术获得了快速发展，高压输电在远距离、大容量输电和城市中心区输电领域发挥了越来越重要的作用。当采用高压直流输电联接弱交流系统时，如海岛交流电网，由于直流系统输送的功率占弱交流电网的负荷比例较高，形成了典型的“大直流小交流”的局面。

对于联于弱交流系统的直流输电系统，在交流侧发生故障时极易发生换相失败。换相失败的本质是逆变侧关断角γ小于晶闸管恢复正向电压阻断能力所需的最小关断角γ₀。一般来说，逆变站的γ越大，换流裕度越大，直流系统抵御换相失败的能力越强。现有直流输电工程一般配备了换相失败预测控制，如果检测到交流系统发生了故障，该功能将快速增大逆变站的触发角，以提前点火，用于防止由交流故障引起换相失败。但是该功能依赖于交流故障检测环节，并且属于暂态情况下的紧急控制，是已发生交流故障后的被动应对措施。

另外，交流系统的强度是根据网架结构、发电机投切状态的变化而不断变化的。当全部交流进线连接和发电机投入时，交流系统较强，短路比则较大，此时换相失败概率较低。当部分交流进线未连接和发电机未投入时，交流系统较弱，短路比则较小，换相失败的概率较高。因此，可以针对交流系统强度的变化，研究相适应的抑制直流输电系统的换相失败的稳态控制方法，确保直流系统的安全稳定运行。

发明内容

本发明实施例提供一种抑制直流输电系统换相失败方法及装置，能实现针对性地增大逆变站关断角，提高逆变站抵御换相失败的能力，大大提高了直流系统的稳定性。

本发明一实施例提供一种抑制直流输电系统换相失败方法，适用于直流输电逆变站的接入系统强度判别装置，所述方法包括：

实时监测交流系统的运行状态；其中，所述交流系统的运行状态包括交流系统侧短路电流元件的运行状态、所述直流输电逆变站近区交流系统网架结构、发电机投切及容量的变化；

根据所述交流系统的运行状态，确定所述交流系统的系统强度；

根据所述系统强度，选取投入增大关断角γ的控制策略和增大幅度Δγ，后向所述直流输电逆变站的控制系统发送对应的增大关断角γ控制策略类型指令，以使所述逆变站控制系统控制现有的关断角γ增大幅度Δγ。

作为上述方案的改进，所述根据所述交流系统的运行状态，确定所述交流系统的系统强度，具体包括：

当检测到连接的交流进线不超过第一进线连接阈值，或投入的发电机不超过第一发电机投入阈值时，则判定所述交流系统为极弱系统；

当检测到连接的交流进线超过所述第一进线连接阈值且不超过第二进线连接阈值，或投入的发电机超过所述第一发电机投入阈值且不超过第二发电机投入阈值时，则判定所述交流系统为弱系统；

当检测到连接的交流进线超过所述第二进线连接阈值，且投入的发电机超过所述第二发电机投入阈值时，则判定所述交流系统为较弱系统。