直流工程控制方法與系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種直流工程控制方法與系統，根據受端交流系統換流母線開關的分合狀態，識別直流工程的運行方式，控制電流的方式來實現直流工程中直流功率的傳輸，以增加直流工程的單極功率控制模式，根據運行方式，確定直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。整個過程中，通過直流工程運行方式識別、增加單極功率控制模式，明確功率傳輸控制模式以使直流工程控制方式同時滿足三種運行方式輸送功率要求。
【專利說明】
直流工程控制方法與系統
技術領域
[0001]本發明涉及電力電網技術領域，特別是涉及直流工程控制方法與系統。
【背景技術】
[0002 ]高壓直流輸電是利用穩定的直流電具有無感抗，容抗也不起作用，無同步問題等優點而采用的大功率遠距離直流輸電。輸電過程為直流，其優點是不增加系統的短路容量便于實現兩大電力系統的非同期聯網運行和不同頻率的電力系統的聯網；利用直流工程的功率調制能提尚電力系統的阻尼，抑制低頻振蕩，提尚并列運彳丁的交流輸電線的輸電能力。
[0003]隨著科學技術的發展，目前直流輸電技術越來越多應用到電力電網中，但是目前針對一些特殊情況應用直流輸電技術依舊存在一定問題與困難。
[0004]以某個直流工程為例，該直流工程中需要將功率輸送至A電網和/或B電網，其中逆變站500kV交流場增加了特殊的開關配置，在交流母線IM和2M上分別安裝兩個斷路器，在接入A電網的兩條出線上分別安裝兩個隔刀。通過對1#、2#、3#、4#斷路器及1#、2#隔離開關的操作，即可實現三種不同的運行方式，即功率“全送A電網”、功率“全送B電網”、功率“極I送A電網，極2送B電網”。目前，現有直流工程控制技術無法同時滿足上述三種運行方式輸送功率要求。
【發明內容】
[0005]基于此，有必要針對現有直流工程控制技術無法同時滿足三種運行方式輸送功率的問題，提供一種直流工程控制方法與系統，能夠同時滿足三種運行方式輸送功率。
[0006]一種直流工程控制方法，包括步驟:
[0007]根據直流工程中受端交流系統換流母線開關的分合狀態，識別直流工程的運行方式；
[0008]控制直流工程中電流的方式來實現直流工程中直流功率的傳輸，以增加直流工程的單極功率控制模式；
[0009]根據運行方式，確定直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。
[0010]一種直流工程控制系統，包括:
[0011]運行方式識別模塊，用于根據直流工程中受端交流系統換流母線開關的分合狀態，識別直流工程的運行方式；
[0012]控制功能增加模塊，用于控制直流工程中電流的方式來實現直流工程中直流功率的傳輸，以增加直流工程的單極功率控制模式；
[0013]控制模式確定模塊，用于根據運行方式，確定直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。
[0014]本發明直流工程控制方法與系統，根據受端交流系統換流母線開關的分合狀態，識別直流工程的運行方式，控制電流的方式來實現直流工程中直流功率的傳輸，以增加直流工程的單極功率控制模式，根據運行方式，確定直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。整個過程中，通過直流工程運行方式識別、增加單極功率控制模式，明確功率傳輸控制模式以使直流工程控制方式同時滿足三種運行方式輸送功率要求。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明直流工程控制方法第一個實施例的流程示意圖；
[0016]圖2為本發明直流工程控制方法第二個實施例的流程示意圖；
[0017]圖3為本發明直流工程控制系統第一個實施例的結構示意圖；
[0018]圖4為本發明直流工程控制系統第二個實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，一種直流工程控制方法，包括步驟:
[0020]S200:根據直流工程中受端交流系統換流母線開關的分合狀態，識別直流工程的運行方式。
[0021 ]直流工程的運行方式包括功率全部輸送給第一電網、功率全部輸送給第二電網以及功率部分輸送給第一電網且部分輸送給第二電網。在這里，根據直流工程中受端交流系統換流母線開關的分合狀態，識別直流工程的運行方式，即功率全送第一電網、功率全送第二電網是功率分送第一電網和第二電網。
[0022]S400:控制直流工程中電流的方式來實現直流工程中直流功率的傳輸，以增加直流工程的單極功率控制模式。
[0023]具體來說，增加直流工程的單極功率控制模式的方法是將設定的單極功率整定值、單極功率升降速率轉化為電流定值和電流升降速率，按照控制電流的方式來實現直流功率的傳輸。單極功率整定值、單極功率升降速率可手動、自動輸入(按預先編好的直流傳輸功率日或周或月負荷曲線)，并且在功率升降過程中，可以隨時停止/繼續功率的升降。這些輸入值可以基于歷史經驗數據、專家數據庫或者實際應用場景的需要而進行設定。
[0024]S600:根據運行方式，確定直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。
[0025]針對不同的運行方式，直流工程控制方式分為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。
[0026]本發明直流工程控制方法，根據受端交流系統換流母線開關的分合狀態，識別直流工程的運行方式，控制電流的方式來實現直流工程中直流功率的傳輸，以增加直流工程的單極功率控制模式，根據運行方式，確定直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。整個過程中，通過直流工程運行方式識別、增加單極功率控制模式，明確功率傳輸控制模式以使直流工程控制方式同時滿足三種運行方式輸送功率要求
[0027]如圖2所示，在其中一個實施例中，步驟S600包括:
[0028]S620:當運行方式為功率全送第一電網或功率全送第二電網時，直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式。
[0029]功率全送第一電網或全送第二電網方式下，直流工程可選擇三種控制模式，雙極功率控制模式、單極功率控制模式以及單極電流控制模式。如果兩極都設定為單極電流控制模式或單極功率控制模式運行，則雙極相互獨立運行，控制系統各自保證流過本極直流母線的的電流或功率為設定值;如果一極單極電流控制模式運行，一極單極功率控制模式運行，則雙極相互獨立運行，單極電流控制模式運行的極保證流過本極直流母線的電流為設定值，單極功率控制模式運行的極保證本極輸送的功率為設定的功率值;如果一極電流控制模式或單極功率控制模式運行，一極雙極功率控制模式運行，則單極電流控制模式或單極功率控制模式運行的極保證流過本極直流母線的電流或功率為設定值，雙極功率控制模式運行的極保證雙極輸送功率的和為設定的雙極功率值。
[0030]S640:當運行方式為功率部分送第一電網且功率部分送第二電網時，直流工程控制方式為單極功率控制模式與單極電流控制模式。
[0031 ] 雙極運行一極功率送第一電網、一極功率送第二電網方式下，直流工程可選擇兩種控制模式:單極功率控制模式、單極電流控制模式。如果兩極都設定為單極電流控制模式或單極功率控制模式運行，則雙極相互獨立運行，控制系統各自保證流過本極直流母線的的電流或功率為設定值;如果一極為單極電流控制模式運行，一極為單極功率控制模式運行，則雙極相互獨立運行，單極電流控制模式運行的極保證流過本極直流母線的的電流為設定值，單極功率控制模式運行的極保證本極輸送的功率為設定的功率值。
[0032]如圖2所示，在其中一個實施例中，步驟S400之后還包括:
[0033]S500:根據運行方式，優化直流工程的穩定控制功能。
[0034]針對直流工程的穩定控制功能進行合理、有效優化，以使直流工程控制技術更有效同時滿足三種運行方式輸送功率要求。具體來說，整個優化從下述三個方面進行:第一，雙側頻差調制功能PSS/PSD僅適用于直流聯網運行方式，在孤島運行方式下自動退出雙側頻差調制功能，聯網運行雙極落點第一電網時自動退出雙側頻差調制功能，聯網運行一極落點第一電網、一極落點第二電網時自動退出落點第一電網極的雙側頻差調制功能。第二，頻率限制功能全負荷電流按極單獨配置，可由運行人員投退，頻率死區區分聯網、孤島方式，可分別單獨整定，根據孤島/聯網信號進行自動切換。第三，功率限制、功率回降、功率提升功能雙極配置，功率全送第一電網方式下可投退，功率全送第二電網、功率分送第一電網和第二電網方式下不考慮功率限制、功率回降、功率提升功能。
[0035]在其中一個實施例中，控制直流工程中電流的方式來實現直流工程中直流功率的傳輸，以增加直流工程的單極功率控制模式的步驟包括:
[0036]將直流工程中設定的單極功率整定值轉化為電流定值，并將直流工程中設定的單極功率升降速率轉化為電流升降速率，以增加直流工程的單極功率控制模式。
[0037]如圖3所示，一種直流工程控制系統，包括:
[0038]運行方式識別模塊200，用于根據直流工程中受端交流系統換流母線開關的分合狀態，識別直流工程的運行方式；
[0039]控制功能增加模塊400，用于控制直流工程中電流的方式來實現直流工程中直流功率的傳輸，以增加直流工程的單極功率控制模式；
[0040]控制模式確定模塊600，用于根據運行方式，確定直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。
[0041]本發明直流工程控制系統，運行方式識別模塊200根據受端交流系統換流母線開關的分合狀態，識別直流工程的運行方式，控制功能增加模塊400控制電流的方式來實現直流工程中直流功率的傳輸，以增加直流工程的單極功率控制模式，控制模式確定模塊600根據運行方式，確定直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。整個過程中，通過直流工程運行方式識別、增加單極功率控制模式，明確功率傳輸控制模式以使直流工程控制方式同時滿足三種運行方式輸送功率要求
[0042]如圖4所示，在其中一個實施例中，直流工程控制系統還包括:
[0043]優化模塊500，用于根據運行方式，優化直流工程的穩定控制功能。
[0044]在其中一個實施例中，控制功能增加模塊400具體用于將直流工程中設定的單極功率整定值轉化為電流定值，并將直流工程中設定的單極功率升降速率轉化為電流升降速率，以增加直流工程的單極功率控制模式。
[0045]在其中一個實施例中，直流工程的運行方式包括功率全送第一電網或功率全送第二電網或功率部分送第一電網且功率部分送第二電網。
[0046]如圖4所不，在其中Iv實施例中，技制板式確；^板塊600包括:
[0047]第一確定單元620，用于當運行方式為功率全送第一電網或功率全送第二電網時，直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式.
[0048]第二確定單元640，用于當運行方式為功率部分送第一電網且功率部分送第二電網時，直流工程控制方式為單極功率控制模式與單極電流控制模式。
[0049]為了更進一步詳細解釋本發明直流工程控制方法與系統的技術方案以及其帶來的效果，下面將以直流工程先廣西和/或云南輸送功率為例，詳細解釋本發明直流工程控制方法與系統是如何實現同時滿足三種運行方式輸送功率要求的。
[0050]步驟一:增加三種運行方式識別功能，根據受端交流系統換流母線開關的分合狀態識別直流工程的運行方式，即功率全送廣西、功率全送云南還是功率分送廣西和云南。
[0051]步驟二:增加單極功率控制模式的方法是將設定的單極功率整定值、單極功率升降速率轉化為電流定值和電流升降速率，按照控制電流的方式來實現直流功率的傳輸。單極功率整定值、單極功率升降速率可手動、自動輸入(按預先編好的直流傳輸功率日或周或月負荷曲線)，并且在功率升降過程中，可以隨時停止/繼續功率的升降。
[0052]步驟三:優化直流工程中穩定控制功能，具體從如下三個方面進行優化:I)雙側頻差調制功能PSS/PSD僅適用于直流聯網運行方式，在孤島運行方式下自動退出雙側頻差調制功能，聯網運行雙極落點廣西時自動退出雙側頻差調制功能，聯網運行一極落點廣西、一極落點云南時自動退出落點廣西極的雙側頻差調制功能;2)頻率限制功能全負荷電流按極單獨配置，可由運行人員投退，頻率死區區分聯網、孤島方式，可分別單獨整定，根據孤島/聯網信號進行自動切換;3)功率限制、功率回降、功率提升功能雙極配置，功率全送廣西方式下可投退，功率全送云南、功率分送廣西和云南方式下不考慮功率限制、功率回降、功率提升功能。
[0053]步驟四:根據運行方式，確定直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。
[0054]I)功率全送廣西或全送云南方式下，直流工程可選擇三種控制模式，雙極功率控制模式、單極功率控制模式以及單極電流控制模式。如果兩極都設定為單極電流控制模式或單極功率控制模式運行，則雙極相互獨立運行，控制系統各自保證流過本極直流母線的的電流或功率為設定值;如果一極單極電流控制模式運行，一極單極功率控制模式運行，則雙極相互獨立運行，單極電流控制模式運行的極保證流過本極直流母線的電流為設定值，單極功率控制模式運行的極保證本極輸送的功率為設定的功率值;如果一極電流控制模式或單極功率控制模式運行，一極雙極功率控制模式運行，則單極電流控制模式或單極功率控制模式運行的極保證流過本極直流母線的電流或功率為設定值，雙極功率控制模式運行的極保證雙極輸送功率的和為設定的雙極功率值。
[0055]2)雙極運行一極功率送廣西、一極功率送云南方式下，直流工程可選擇兩種控制模式:單極功率控制模式、單極電流控制模式。如果兩極都設定為單極電流控制模式或單極功率控制模式運行，則雙極相互獨立運行，控制系統各自保證流過本極直流母線的的電流或功率為設定值;如果一極為單極電流控制模式運行，一極為單極功率控制模式運行，則雙極相互獨立運行，單極電流控制模式運行的極保證流過本極直流母線的的電流為設定值，單極功率控制模式運行的極保證本極輸送的功率為設定的功率值。
[0056]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種直流工程控制方法，其特征在于，包括步驟: 根據直流工程中受端交流系統換流母線開關的分合狀態，識別所述直流工程的運行方式； 控制所述直流工程中電流的方式來實現所述直流工程中直流功率的傳輸，以增加所述直流工程的單極功率控制模式； 根據所述運行方式，確定所述直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。2.根據權利要求1所述的直流工程控制方法，其特征在于，所述控制所述直流工程中電流的方式來實現所述直流工程中直流功率的傳輸，以增加所述直流工程的單極功率控制模式的步驟之后還包括: 根據所述運行方式，優化所述直流工程的穩定控制功能。3.根據權利要求1所述的直流工程控制方法，其特征在于，所述控制所述直流工程中電流的方式來實現所述直流工程中直流功率的傳輸，以增加所述直流工程的單極功率控制模式的步驟包括: 將所述直流工程中設定的單極功率整定值轉化為電流定值，并將所述直流工程中設定的單極功率升降速率轉化為電流升降速率，以增加所述直流工程的單極功率控制模式。4.根據權利要求1所述的直流工程控制方法，其特征在于，所述直流工程的運行方式包括功率全送第一電網或功率全送第二電網或功率部分送第一電網且功率部分送第二電網。5.根據權利要求4所述的直流工程控制方法，其特征在于，所述根據所述運行方式，確定所述直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式的步驟包括: 當所述運行方式為功率全送第一電網或功率全送第二電網時，所述直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式； 當所述運行方式為功率部分送第一電網且功率部分送第二電網時，所述直流工程控制方式為單極功率控制模式與單極電流控制模式。6.一種直流工程控制系統，其特征在于，包括: 運行方式識別模塊，用于根據直流工程中受端交流系統換流母線開關的分合狀態，識別所述直流工程的運行方式； 控制功能增加模塊，用于控制所述直流工程中電流的方式來實現所述直流工程中直流功率的傳輸，以增加所述直流工程的單極功率控制模式； 控制模式確定模塊，用于根據所述運行方式，確定所述直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式或為單極功率控制模式與單極電流控制模式。7.根據權利要求6所述的直流工程控制系統，其特征在于，還包括: 優化模塊，用于根據所述運行方式，優化所述直流工程的穩定控制功能。8.根據權利要求6所述的直流工程控制系統，其特征在于，所述控制功能增加模塊具體用于將所述直流工程中設定的單極功率整定值轉化為電流定值，并將所述直流工程中設定的單極功率升降速率轉化為電流升降速率，以增加所述直流工程的單極功率控制模式。9.根據權利要求6所述的直流工程控制系統，其特征在于，所述直流工程的運行方式包括功率全送第一電網或功率全送第二電網或功率部分送第一電網且功率部分送第二電網。10.根據權利要求9所述的直流工程控制系統，其特征在于，所述控制模式確定模塊包括: 第一確定單元，用于當所述運行方式為功率全送第一電網或功率全送第二電網時，所述直流工程控制方式為雙極功率控制模式、單極功率控制模式與單極電流控制模式； 第二確定單元，用于當所述運行方式為功率部分送第一電網且功率部分送第二電網時，所述直流工程控制方式為單極功率控制模式與單極電流控制模式。
【文檔編號】H02J3/36GK105932707SQ201610392322
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】關紅兵, 李書勇, 郭琦, 朱煜昆, 戴國安
【申請人】中國南方電網有限責任公司電網技術研究中心, 南方電網科學研究院有限責任公司