功率分送運行模式下單極功率自動控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及直流輸電工程中一種功率分送運行模式下單極功率自動控制方法，適用于常規和特高壓直流輸電直流控制系統。
【背景技術】
[0002]永仁至富寧±500kV直流輸電工程(永富直流工程)是云南省觀音巖水電站送出工程，與常規±500kV直流輸電工程主要不同之處在于富寧換流站具有三種運行模式:功率“全送廣西”、功率“全送云南”、功率“極I送廣西，極2送云南”，功率“極I送廣西，極2送云南”這一功率分送運行模式是指富寧換流站將功率輸送到兩個不同的交流異步電網，三種運行模式是通過富寧換流站交流場不同接線方式實現。功率全送運行模式采用的控制策略與常規直流工程的控制策略基本一致，但功率分送運行模式為直流控制系統提出了新的挑戰和更高的控制要求。
[0003]直流輸電工程常用的功率傳輸控制模式有兩種:雙極功率控制和單極電流控制，雙極功率控制保證在單極或雙極運行時整流站輸送的直流功率等于運行人員設定的雙極功率整定值;單極電流控制保證在單極或雙極運行時本極直流線路中流過的直流電流等于運行人員設定的單極電流整定值。雙極功率控制是直流系統的主要控制模式，以往直流輸電工程設置有雙極功率自動控制功能，即雙極均為雙極功率控制模式，至少單極解鎖運行，允許切換到雙極功率自動控制功能，雙極功率按照運行人員提前設置好的雙極功率自動運行曲線運行。
[0004]根據永富直流工程特點和運行需求，功率分送運行模式下應能實現單極或雙極運行時每極都能獨立控制本極輸送的直流功率，且能實現單極功率自動控制功能。永富直流工程功率分送運行模式下，雖然也可選擇雙極功率控制或單極電流控制，但無法實現雙極運行時兩個極獨立控制本極輸送的直流功率，更無法實現單極功率自動控制功能。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種功率分送運行模式下單極功率自動控制方法，用于解決在功率分送運行模式下實現單極功率自動控制的需求，以使直流輸電工程中逆變站將直流功率輸送到兩個不同的交流異步電網時，每個極可以根據本極功率自動運行曲線自動調節本極輸送的直流功率，兩極相互獨立，互不影響，提高直流輸電工程運行的可控性和高效性。
[0006]為實現上述目的，本發明的方案是:
[0007]功率分送運行模式下單極功率自動控制方法，步驟如下:
[0008]I)根據單極功率自動控制功能選定的單極功率整定值除以本極實時直流電壓，得到本極電流參考值；
[0009]2)根據單極功率自動控制功能選定的單極功率升降速率整定值除以本極實時直流電壓，得到本極電流升降速率參考值；
[0010]3)根據計算出來的本極電流參考值和本極電流升降速率參考值，按照單極電流控制模式調節到設定的單極功率整定值。
[0011 ]所述單極功率自動控制功能選定的單極功率整定值，以及根據單極功率自動控制功能選定的單極功率升降速率整定值，是由單極功率自動運行曲線設定;單極功率自動運行曲線根據運行的當前狀態和調度的安排，在單極功率自動控制功能投入前進行設定;運行人員首先將當前運行的功率水平設定為起始功率，再根據調度要求設定某一時間點所要達到的功率點，通過定義多個功率/時間數值點，得到單極功率自動運行曲線；當單極功率自動控制功能投入后，直流控制系統將閉鎖運行人員手動設定的單極功率整定值和單極功率升降速率整定值，選擇運行人員提前設定好的單極功率自動運行曲線的整定值。
[0012]單極功率自動控制功能設置有投入條件和退出條件；當此功能投入時，直流控制系統對整定值進行切換，閉鎖運行人員手動設定的功率整定值，選擇運行人員提前設定好的單極功率自動運行曲線的整定值;直流控制系統將此功能選定的單極功率整定值轉化為電流整定值，控制器按照電流控制的方式來控制本極直流功率的傳輸，自動調節本極的直流傳輸功率。
[0013]單極功率自動控制功能的投入要求同時滿足以下條件:直流控制系統處于系統控制層;分送運行方式下，選擇單極功率控制的極;極處于解鎖運行狀態;有效控制位置為主控站的運行人員工作站。
[0014]單極功率自動控制功能由運行人員手動退出，為保證直流輸電系統正常運行，在以下情況下自動退出:直流控制系統從系統控制層切換為站控層;分送運行方式下，單極功率控制模式切換為單極電流控制模式;極解鎖狀態消失；主/從控站切換;主控站系統功能控制位置發生變化；
[0015]引起整定值發生變化的外部條件。本發明所提出的方法實現了每極可根據本極功率自動運行曲線自動調節本極輸送的功率，提高運行的靈活性和高效性;也可應用于其他常規和特高壓直流工程，為其提供一定參考和借鑒價值。
[0016]本發明的控制方法不僅包括單極功率控制策略，還包括單極功率自動控制功能在功率分送運行模式下投入/退出條件、單極功率自動運行曲線設定與選擇。
【附圖說明】
[0017]圖1為單極功率自動控制功能切換邏輯框圖；
[0018]圖2為單極功率控制模式實現原理邏輯框圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖進行說明。
[0020]單極功率自動控制在單極電流控制模式的基礎上實現，步驟如下:
[0021]I)根據單極功率自動控制功能選定的單極功率整定值除以本極實時直流電壓，得到本極電流參考值；
[0022]2)根據單極功率自動控制功能選定的單極功率升降速率整定值除以本極實時直流電壓，得到本極電流升降速率參考值；
[0023]3)根據計算出來的本極電流參考值和本極電流升降速率參考值，按照單極電流控制模式調節到設定的單極功率整定值。
[0024]單極功率自動控制功能選定的單極功率整定值，以及根據單極功率自動控制功能選定的單極功率升降速率整定值，是由單極功率自動運行曲線設定的。單極功率自動運行曲線需根據運行的當前狀態和調度的安排，在單極功率自動控制功能投入前進行設定。
[0025]運行人員首先將當前運行的功率水平設定為起始功率，再根據調度要求設定某一時間點所要達到的功率點，通過定義多個功率/時間數值點，自動繪制出單極功率自動運行曲線；
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