CN115528719A - 一种三端混合直流输电系统无站间通讯停运方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种三端混合直流输电系统无站间通讯停运方法，包括下步骤：步骤1、控制站1的功率降低至站1的第一功率P1set；步骤2、控制站3的功率降至站3允许的最小功率后闭锁隔离该站；步骤3、控制站1的功率降至站1允许的最小功率后闭锁隔离该站；步骤4、对站2进行闭锁停运操作。本申请通过上述顺序的操作步骤，实现无站间通讯下的系统中各端换流站的平稳停运。
Description
技术领域
本发明属于多端直流输电领域，特别涉及一种三端混合直流输电系统无站间通讯停运方法及装置。
背景技术
随着电力电子技术的不断进步，多端直流输电技术可以实现多电源供电及多落点受电，提供了一种更为灵活的输电方式。作为新一代的直流输电技术，柔性直流输电技术不存在换相失败的问题，能够提供动态无功功率，可以改善电压稳定问题，是提高多直流集中馈入受端电网安全稳定水平的有效手段之一。因此，送端采用基于电网换相换流器(linecommutated converter，LCC)的常规直流技术，受端采用多个基于电压源型换流器(voltagesource converter，VSC)的柔性直流的混合直流输电技术具有不存在换相失败问题、总体损耗和造价相对较低的优点，已受到越来越多的关注。
由于LCC换流器单向功率传输极有最小运行电流的限制，所以LCC—VSC混合直流输电系统没有纯粹的VSC直流输电系统控制灵活，需要多端之间通过通讯进行协调控制，以确保各端都能满足自己的功率约束条件。当出现站间通讯故障时，需要通过一定的顺控操作将系统闭锁停运，在该过程中需要尽量保持电压、电流在设计的范围之内。如果控制不当，可能会导致系统有失控的风险。
站间通讯故障出现之后，只能通过运行人员人工确认系统的运行方式，因此操作步骤应尽可能可靠简单。
发明内容
本发明的目的是提供一种三端混合直流输电系统无站间通讯停运方法及装置，通过一定顺序的操作步骤，实现无站间通讯下的系统中各端换流站的平稳停运。
为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：
一方面，本申请提出了一种三端混合直流输电系统无站间通讯停运方法，所述三端混合直流输电系统包括一个LCC换流站，记为站1，两个VSC换流站分别记为站2和站3，其中站1为功率控制站，站2为电压控制站，站3为功率控制站，所述停运方法包括下步骤：
步骤1、控制站1的功率降低至站1的第一功率P1set，其中P1set需满足P1set≤max(P2NORM，P3NORM)且P1set≥P1NROM-min(P2NORM，P3NORM),式中P1NORM、P2NORM、P3NORM分别为站1、站2、站3的额定容量；
步骤2、控制站3的功率降至站3允许的最小功率后闭锁隔离该站；
步骤3、控制站1的功率降至站1允许的最小功率后闭锁隔离该站；
步骤4、对站2进行闭锁停运操作。
进一步地，三个换流站的额定容量满足以下关系：P1NORM≥P2NORM≥P3NORM。
进一步地，所述步骤1中，三个换流站的实时有功功率均大于等于本站的最小功率，且三个站的有功功率矢量和为零。
进一步地，所述站1和站3控制有功功率，站2控制直流电压来维持三端换流站的功率平衡。
另一方面，本申请提出了一种三端混合直流输电系统无站间通讯的停运装置，所述三端混合直流输电系统包括一个LCC换流站，记为站1，两个VSC换流站分别记为站2和站3，其中站1为功率控制站，站2为电压控制站，站3为功率控制站，所述装置包括：顺次连接的LCC降功率控制单元、VSC功率站控制单元、LCC闭锁控制单元和VSC电压站控制单元；其中
所述LCC降功率控制单元，用于控制站1的功率降低至站1的第一功率P1set，其中P1set需满足P1set≤max(P2NORM，P3NORM)且P1set≥P1NROM-min(P2NORM，P3NORM),式中P1NORM、P2NORM、P3NORM分别为站1、站2、站3的额定容量；
所述VSC功率站控制单元，用于控制站3的功率降至站3允许的最小功率后闭锁隔离该站；
所述LCC闭锁控制单元，用于在站3闭锁隔离后控制站1的功率降至站1允许的最小功率后闭锁隔离该站；
所述VSC电压站控制单元，用于在站1和站2均完成闭锁隔离后对站2执行闭锁停运操作。
进一步地，三个换流站的额定容量满足以下关系：P1NORM≥P2NORM≥P3NORM。
进一步地，所述LCC降功率控制单元，三个换流站的实时有功功率均大于等于本站的最小功率，且三个站的有功功率矢量和为零。
进一步地，所述站1和站3控制有功功率，站2控制直流电压来维持三端换流站的功率平衡。
本申请的有益效果是：采用本申请的停云方案，整个过程中均可来维持三端换流站的功率平衡，直流电压也能保持稳定，最终顺利完成三端混合直流输电系统无站间通讯的停运操作。
附图说明
图1是本申请实施例的一种三端混合直流输电系统无站间通讯停运方法流程图。
图2是三端混合直流输电系统的典型系统拓扑。
图3是本申请实施例的一种三端混合直流输电系统无站间通讯停运装置示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示为本申请实施例的一种三端混合直流输电系统无站间通讯停运方法流程图。三端混合直流输电系统包括一个LCC换流站，记为站1，两个VSC换流站分别记为站2和站3，其中站1为功率控制站，站2为电压控制站，站3为功率控制站，停运方法包括下步骤：
S100、控制站1的功率降低至站1的第一功率P1set，其中P1set需满足P1set≤max(P2NORM，P3NORM)且P1set≥P1NROM-min(P2NORM，P3NORM),式中P1NORM、P2NORM、P3NORM分别为站1、站2、站3的额定容量；
S200、控制站3的功率降至站3允许的最小功率后闭锁隔离该站；
S300、控制站1的功率降至站1允许的最小功率后闭锁隔离该站；
S400、对站2进行闭锁停运操作。
其中，上述实施例中，所述站1和站3控制有功功率，站2控制直流电压来维持三端换流站的功率平衡。
其中，步骤S100中，三个换流站的实时有功功率均大于等于本站的最小功率，且三个站的有功功率矢量和为零。
可选的实施例中，三个换流站的额定容量满足以下关系：P1NORM≥P2NORM≥P3NORM。
下面结合图2所示的一个典型三端混合直流输电系统，介绍一个具体实施例。本实施例中三端混合直流输电系统包括三个换流站分别为S1、S2和S3，其中S1为LCC换流站，S2、S3为VSC换流站，S1、S2、S3的额定容量分别为P1NORM＝8000MW、P2NORM＝5000MW、P3NORM＝3000MW，S1、S3控直流功率，S2控直流电压，定义功率从换流站流向直流侧为正方向，从直流侧流入换流站为负方向，则系统正处于满功率运行状态时P1＝8000MW、方向为正，P2＝5000MW、方向为负，P3＝3000MW、方向为负，S1、S2、S3的最小功率分别为P1min＝800MW，P2min＝500MW，P3min＝300MW。
当出现站间通讯故障，可按照以下步骤进行停运操作：
步骤1、控制S1的功率降低至站1的第一功率P1set，需满足P1set≤max(P2NORM，P3NORM)，P1set≥P1NROM-min(P2NORM，P3NORM)，计算可知max(P2NORM，P3NORM)＝5000MW，min(P2NORM，P3NORM)＝3000MW，故3000MW≤P1set≤5000MW，本实施例中选择P1set＝4000MW，执行完毕后，三站的功率分别变为：P1＝4000MW、方向为正，P2＝1000MW、方向为负，P3＝3000MW、方向为负；
步骤2、控制S3的功率降至最小功率后闭锁隔离该站，三站的功率分别变为：P1＝4000MW、方向为正，P2＝4000MW、方向为负；
步骤3、控制S1的功率降至最小功率后闭锁隔离该站；
步骤4、对S2进行闭锁停运操作。
整个过程中均可来维持三端换流站的功率平衡，直流电压也能保持稳定，最终顺利完成三端混合直流输电系统无站间通讯的停运流程。
本申请实施例提供的一种三端混合直流输电系统无站间通讯停运装置如图3所示，所述停运装置1000包括：顺次连接的LCC降功率控制单元1001、VSC功率站控制单元1002、LCC闭锁控制单元1003和VSC电压站控制单元1004；其中
所述LCC降功率控制单元1001，用于控制站1的功率降低至站1的第一功率P1set，其中P1set需满足P1set≤max(P2NORM，P3NORM)且P1set≥P1NROM-min(P2NORM，P3NORM),式中P1NORM、P2NORM、P3NORM分别为站1、站2、站3的额定容量；
所述VSC功率站控制单元1002，用于控制站3的功率降至站3允许的最小功率后闭锁隔离该站；
所述LCC闭锁控制单元1003，用于在站3闭锁隔离后控制站1的功率降至站1允许的最小功率后闭锁隔离该站；
所述VSC电压站控制单元1004，用于在站1和站2均完成闭锁隔离后对站2执行闭锁停运操作。
其中，三个换流站的额定容量满足以下关系：P1NORM≥P2NORM≥P3NORM。
其中，所述LCC降功率控制单元1001，三个换流站的实时功率均大于等于本站的最小功率，且三个站的功率矢量和为零。
其中，所述站1和站3控制有功功率，站2控制直流电压来维持三端换流站的功率平衡。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种三端混合直流输电系统无站间通讯停运方法，所述三端混合直流输电系统包括一个LCC换流站，记为站1，两个VSC换流站分别记为站2和站3，其中站1为功率控制站，站2为电压控制站，站3为功率控制站，其特征在于，包括下步骤：
步骤1、控制站1的功率降低至站1的第一功率P1set，其中P1set需满足P1set≤max(P2NORM，P3NORM)且P1set≥P1NROM-min(P2NORM，P3NORM),式中P1NORM、P2NORM、P3NORM分别为站1、站2、站3的额定容量；
步骤2、控制站3的功率降至站3允许的最小功率后闭锁隔离该站；
步骤3、控制站1的功率降至站1允许的最小功率后闭锁隔离该站；
步骤4、对站2进行闭锁停运操作。
2.如权利要求1所述的三端混合直流输电系统无站间通讯停运方法，其特征在于：三个换流站的额定容量满足以下关系：P1NORM≥P2NORM≥P3NORM。
3.如权利要求1所述的三端混合直流输电系统无站间通讯停运方法，其特征在于：所述步骤1中，三个换流站的实时有功功率均大于等于本站的最小功率，且三个站的有功功率矢量和为零。
4.如权利要求1所述的三端混合直流输电系统无站间通讯停运方法，其特征在于：所述站1和站3控制有功功率，站2控制直流电压来维持三端换流站的功率平衡。
5.一种三端混合直流输电系统无站间通讯的停运装置，所述三端混合直流输电系统包括一个LCC换流站，记为站1，两个VSC换流站分别记为站2和站3，其中站1为功率控制站，站2为电压控制站，站3为功率控制站，其特征在于，所述装置包括：顺次连接的LCC降功率控制单元、VSC功率站控制单元、LCC闭锁控制单元和VSC电压站控制单元；其中
所述LCC降功率控制单元，用于控制站1的功率降低至站1的第一功率P1set，其中P1set需满足P1set≤max(P2NORM，P3NORM)且P1set≥P1NROM-min(P2NORM，P3NORM),式中P1NORM、P2NORM、P3NORM分别为站1、站2、站3的额定容量；
所述VSC功率站控制单元，用于控制站3的功率降至站3允许的最小功率后闭锁隔离该站；
所述LCC闭锁控制单元，用于在站3闭锁隔离后控制站1的功率降至站1允许的最小功率后闭锁隔离该站；
所述VSC电压站控制单元，用于在站1和站2均完成闭锁隔离后对站2执行闭锁停运操作。
6.如权利要求5所述的三端混合直流输电系统无站间通讯的停运装置，其特征在于：三个换流站的额定容量满足以下关系：P1NORM≥P2NORM≥P3NORM。
7.如权利要求5所述的三端混合直流输电系统无站间通讯的停运装置，其特征在于：所述LCC降功率控制单元，三个换流站的实时有功功率均大于等于本站的最小功率，且三个站的有功功率矢量和为零。
8.如权利要求5所述的三端混合直流输电系统无站间通讯的停运装置，其特征在于：所述站1和站3控制有功功率，站2控制直流电压来维持三端换流站的功率平衡。
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