一种应对交流线路严重故障的交直流协调控制方法技术

本发明专利技术提供了一种应对交流线路严重故障的交直流协调控制方法，包括以下步骤：步骤1：某同塔双回线路一侧变电站的稳控装置A监测同塔双回线路的运行状态；同时易过载线路L一侧变电站的稳控装置C监测易过载线路L的功率信息，并将其发送至稳控装置A；步骤2：当稳控装置A检测到同塔双回线路同时跳闸，且易过载线路L的功率超过其热稳控制功率时，向直流换流站的稳控装置B发送直流功率紧急控制指令；步骤3：直流换流站的稳控装置B向直流控制保护系统发送直流功率紧急控制指令；步骤4：直流控制保护系统执行直流功率控制的指令，使易过载线路L的功率恢复到其热稳控制功率之下。本发明专利技术利用直流功率紧急控制，减少或避免故障时的切负荷措施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统安全稳定控制
，具体涉及一种应对交流线路严重故障的交直流协调控制方法。
技术介绍
随着电网和城市建设的不断发展，输电走廊越来越紧张。双回乃至多回交流输电线路同塔架设的情况越来越多。当受到恶劣天气、自然灾害或其它外力破坏影响，交流线路发生严重故障(同塔架设或同走廊的双回线路同时跳闸)，将会造成电网潮流的大范围转移。若发生故障时交流线路潮流较重，则可能导致故障后其他运行线路出现过载的情况。为了保证交流线路发生严重故障后其他运行交流线路的安全，根据《电力系统安全稳定导则》，允许根据电网具体情况采取切机、切负荷等稳定控制措施，来缓解相关交流线路过载的情况，其中切负荷措施应用较为广泛。通常切负荷措施能有效地缓解相关交流线路过载的情况，但它的缺点是降低了对用户供电的可靠性，严重时甚至可能造成电力安全事故。此外，在某些电网结构下，切负荷措施缓解交流线路过载的效果并不明显，如果采用切负荷措施，付出的代价太高；如果不采用切负荷措施，对交流线路的输送能力有较大约束。目前，直流输电工程按系统结构可以分成两端(也叫端对端)直流输电系统和多端直流输电系统。两端直流输电系统只有一个送端(整流站)和一个受端(逆变站)，与交流系统就只有这两个连接端口，送端(整流站)将交流变成直流，受端(逆变站)将直流变成交流。整流站和逆变站可以统称为换流站。多端直流输电系统即有三个及以上换流站。对于设有换流站，即有直流落点的区域电网，交直流具备协调控制的基础。专利文献CN201410098011公开了一种切机与直流紧急功率调制相协调的暂态稳定紧急控制策略计算方法，在故障导致系统失稳时，通过切机与直流紧急功率调制来提高系统的暂态稳定性，但其一般适用于送端电网。专利文献CN201410643026公开了一种提高系统稳定性的交直流协调控制方法，通过直流功率提升或回降抑制送端机组的功角摇摆，减少切机量，也是适用于送端电网。因此，有必要设计一种适用于受端电网的应对交流线路严重故障的交直流协调控制方法。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，为有直流落点的受端电网提供一种应对交流线路严重故障的交直流协调控制方法，利用直流的功率紧急控制功能，在受端电网交流线路发生严重故障时，使直流功率紧急提升或回降，以减少甚至避免采取切负荷措施。为达到上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：一种应对交流线路严重故障的交直流协调控制方法，包括以下步骤：步骤1：某同塔双回线路一侧变电站的稳控装置A监测同塔双回线路的运行状态；同时某易过载线路L一侧变电站的稳控装置C监测易过载线路L的功率信息，并将其发送至稳控装置A；步骤2：当稳控装置A检测到同塔双回线路同时跳闸，且易过载线路L的功率超过其热稳控制功率(过载)时，向直流换流站的稳控装置B发送直流功率紧急提升或回降指令；步骤3：直流换流站的稳控装置B在接到直流功率紧急提升或回降指令后向直流控制保护系统发送直流功率紧急提升或回降指令；直流控制保护系统为现有系统，每个投运的直流输电工程都有一套它自己的控制保护系统来实现直流的启停和功率调节；步骤4：直流控制保护系统执行直流功率紧急提升或回降的指令，实现与指令中的提升或回降功率值相符的功率紧急提升或回降，使易过载线路L的功率恢复到其热稳控制功率之下。进一步地，所述步骤1中，通过电力系统仿真计算，确定某同塔双回线路同时跳闸后易过载线路。进一步地，所述步骤2中，稳控装置A向接入同一受端电网的直流换流站的稳控装置发送直流功率紧急控制命令。稳控装置A向接入同一受端电网的直流换流站的稳控装置，或与其电气距离较近的直流换流站的稳控装置发送直流功率紧急控制命令。发生故障的同塔双回线路与直流换流站向同一受端电网送电，或者发生故障的同塔双回线路与直流换流站的电气距离较近，直流功率的变化能够明显影响交流线路的功率分布。进一步地，所述步骤2中，通过电力系统仿真计算，确定直流功率紧急控制逻辑，即同塔双回线路同时跳闸，易过载线路的功率超过其热稳控制功率(过载)时，需要直流功率紧急提升还是回降；并通过电力系统仿真计算，结合送端电网、受端电网和直流换流站本身的承受能力得到直流功率紧急提升或回降的限值；然后在稳控装置A中进行设定；比如，通过电力系统仿真计算，确定同塔双回线路A、B同时跳闸，线路C过载时，需要直流功率紧急提升；同塔双回线路D、E同时跳闸，线路F过载时，需要直流功率紧急回降；那么在监测同塔双回线路A、B状态的稳控装置中就设定检测到AB同跳且C过载时给直流换流站的稳控装置发送紧急提升命令，在监测同塔双回线路D、E状态的稳控装置中就设定检测到DE同跳且F过载时给直流换流站的稳控装置发送紧急回降命令。当稳控装置A检测到同塔双回线路同时跳闸，且易过载线路L的功率超过其热稳控制功率(过载)时，根据设定的直流功率紧急控制逻辑和直流功率紧急提升或回降的限值，确定向直流换流站的稳控装置B发送直流功率紧急提升还是回降指令；并得到指令中的提升或回降功率值。有益效果：本专利技术的核心是利用直流功率紧急控制来减少交流线路严重故障时的切负荷量，可以说是切负荷与直流功率紧急控制的协调，适用于受端电网。在交流线路严重故障时，利用直流的功率紧急控制功能，通过紧急提升或回降直流功率，来改变电网的潮流分布，缓解严重故障带来的其它运行交流线路过载情况，可以减少或避免切负荷。在保障电网安全运行的同时，提高用户的供电可靠性，降低电力安全事故风险。附图说明图1是本专利技术交直流协调控制方法的流程图。图2是本专利技术实施例中某省级电网500kV网架示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步具体说明。本部分以中国某具有直流落点的省级电网为例，说明应对交流线路严重故障的交直流协调控制方法在电网安全稳定控制中的应用。该省级电网与区外通过三回500kV交流联络线连接(GZB-GS一回，CL-CDB双回)，直流换流站XTH通过七回交流出线接入该省级电网(如图2所示)。实施例1：三回500kV省间交流联络线的潮流方向通常为CL至CDB，GZB至GS。由于CL-CDB双回线路为同塔架设，发生双回线路同时跳闸故障时容易导致GZB-GS线路过载。因此在变电站CDB配置稳控装置检测CL-CDB双回线路的运行状态，并在变电站GS配置稳控装置检测GZB-GS线路的功率信息，并将其传送给变电站CDB的稳控装置。在直流换流站XTH配置稳控装置接受变电站CBD稳控装置发来的直流功率紧急控制命令。在某运行方式下，GZB送GX有功功率为1200MW，CL送CDB双回有功功率为1600MW，直流输送功率为3000MW。当CL-CDB双回线路同时跳闸时，如不采取措施，GZB-GX线路的有功功率将达到2850MW，超过其热稳控制功率2050MW。应用本专利技术的交直流协调控制方法，在变电站CDB的稳控装置检测到CL-CDB双回线路同时跳闸，且收到GZB-GX线路超过其热稳控制功率时，向直流换流站XTH的稳控装置发送直流功率紧急提升命令，直流换流站XTH的稳控装置再向直流控制保护系统发送直流功率紧急提升800MW的指令，最终直流控制保护系统执行功率紧急提升指令，将直流功率从3000MW紧急提升至3800MW，此时GZB-GX线路的有功功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应对交流线路严重故障的交直流协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：某同塔双回线路一侧变电站的稳控装置A监测同塔双回线路的运行状态；同时某易过载线路L一侧变电站的稳控装置C监测易过载线路L的功率信息，并将其发送至稳控装置A；步骤2：当稳控装置A检测到同塔双回线路同时跳闸，且易过载线路L的功率超过其热稳控制功率时，向直流换流站的稳控装置B发送直流功率紧急提升或回降指令；步骤3：直流换流站的稳控装置B在接到直流功率紧急提升或回降指令后向直流控制保护系统发送直流功率紧急提升或回降指令；步骤4：直流控制保护系统执行直流功率紧急提升或回降的指令，实现与指令中的提升或回降功率值相符的功率紧急提升或回降，使易过载线路L的功率恢复到其热稳控制功率之下。

【技术特征摘要】
1.一种应对交流线路严重故障的交直流协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：某同塔双回线路一侧变电站的稳控装置A监测同塔双回线路的运行状态；同时某易过载线路L一侧变电站的稳控装置C监测易过载线路L的功率信息，并将其发送至稳控装置A；步骤2：当稳控装置A检测到同塔双回线路同时跳闸，且易过载线路L的功率超过其热稳控制功率时，向直流换流站的稳控装置B发送直流功率紧急提升或回降指令；步骤3：直流换流站的稳控装置B在接到直流功率紧急提升或回降指令后向直流控制保护系统发送直流功率紧急提升或回降指令；步骤4：直流控制保护系统执行直流功率紧急提升或回降的指令，实现与指令中的提升或回降功率值相符的功率紧急提升或回降，使易过载线路L的功率恢复到其热稳控制功率之下。2.根据权利要求1所述的应对交流线路严重故障的交直流协调控制方法，其特征在于，所述步骤1中，通过电力系统仿真计算，确定某同塔双回...

【专利技术属性】
技术研发人员：呙虎，陈道君，李晨坤，向萌，张斌，沈阳武，崔挺，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11