基于电压计算值的特高压直流输电控制方法及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于电压计算值的特高压直流输电控制方法，根据双十二脉动直流极中点电压计算值或者中点电压测点反馈信号判断中点电压测量出现故障，采用阀组电压计算值作为反馈电压进行控制；整流侧配置电压修正单元，将阀组电压计算值与阀组电压参考值之差叠加到电流调节单元的阀组电流测量值与参考值之差上，结果通过PI调节器对阀组的触发延迟角进行控制；逆变侧配置电压控制单元，将阀组电压参考值与阀组电压计算值之差经PI调节器对阀组的触发延迟角进行控制。此种控制方法可实现特高压直流在没有双十二脉动直流极中点电压测点或者电压测点故障情况下仍能够稳定控制电压。本发明专利技术还公开一种基于电压计算值的特高压直流输电控制装置。

【技术实现步骤摘要】
基于电压计算值的特高压直流输电控制方法及控制装置
本专利技术属于特高压直流输电领域，特别涉及一种特高压直流输电阀组电压控制方法及控制装置。
技术介绍
特高压直流输电采用双十二脉动阀组互相串联，流过每个阀组的直流电流是相同的。为了控制每个阀组的电压，在双十二脉动直流极中点配置电压测点，可准确得到每个单十二脉动阀组的测量电压。整流侧配置电压修正单元，将阀组测量电压与阀组电压参考值之差叠加到电流调节单元的阀组电流测量值与参考值之差上，结果输出到PI调节器后，PI调节器的输出对阀组的触发延迟角进行控制，实现阀组电压控制；逆变侧配置电压控制单元，将阀组测量电压与阀组电压参考值之差经PI调节器输出对阀组的触发延迟角进行控制，实现阀组电压控制。特高压直流输电在双十二脉动直流极中点如果不配置电压测点，无法对阀组电压进行精确控制；如果配置电压测点，可能会发生由于测点故障造成阀组过压保护动作闭锁。因此，需要考虑在没有双十二脉动直流极中点电压测点或者电压测点故障情况下的直流输电系统阀组电压控制策略。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种基于电压计算值的特高压直流输电控制方法及控制装置，其可实现特高压直流在没有双十二脉动直流极中点电压测点或者电压测点故障情况下仍能够稳定控制电压。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种基于电压计算值的特高压直流输电控制方法，根据双十二脉动直流极中点电压计算值或者中点电压测点反馈信号判断中点电压测量出现故障，采用阀组电压计算值作为反馈电压进行控制，其中，整流侧配置电压修正单元，将阀组电压计算值与阀组电压参考值之差叠加到电流调节单元的阀组电流测量值与参考值之差上，结果输出到PI调节器后，PI调节器的输出对阀组的触发延迟角进行控制，实现阀组电压控制；逆变侧配置电压控制单元，将阀组电压参考值与阀组电压计算值之差经PI调节器输出对阀组的触发延迟角进行控制，实现阀组电压控制。上述双十二脉动直流包括两个串联阀组，分别为高端阀组和低端阀组，每个阀组的换流器为十二脉动换流器，高端阀组一端连接极直流线路，另一端与低端阀组一端相连，低端阀组的另一端与极中性母线相连；所述双十二脉动直流极中点为高端阀组与低端阀组相连的公共端。上述双十二脉动直流极中点电压计算值通过极中性母线电压计算值和低端阀组电压计算值相加得到。上述极中性母线电压计算值根据运行方式不同有三种计算方法：大地回线运行方式下，极中性母线电压计算值通过接地极线路的电流和接地极线路的电阻相乘得到；金属回线运行方式下，整流侧极中性母线电压计算值通过极中性母线的电流和另一极直流线路的电阻相乘得到，逆变侧极中性母线电压计算值为零；站内接地运行方式下，极中性母线电压计算值为零。上述低端阀组电压计算值根据触发延迟角或关断角、相对感性压降、相对阻性压降、实际直流电流、额定直流电流、实际空载直流母线电压、额定空载直流母线电压和前向压降计算得到，整流侧和逆变侧低端阀组电压计算值分别计算如下：整流侧：逆变侧：其中，αR_C2为整流侧低端阀组的触发延迟角，dxR_C2为整流侧低端阀组的相对感性压降，drR_C2为整流侧低端阀组的相对阻性压降，IdR_C2为整流侧低端阀组的直流电流实测值，IdNR_C2为整流侧低端阀组的额定直流电流，Udi0NR_C2为整流侧低端阀组的六脉动换流器额定空载直流母线电压，Udi0R_C2为整流侧低端阀组的六脉动换流器实际空载直流母线电压，UTR_C2为整流侧低端阀组的六脉动换流器前向压降；γI_C2为逆变侧低端阀组的触发延迟角，dxI_C2为逆变侧低端阀组的相对感性压降，drI_C2为逆变侧低端阀组的相对阻性压降，IdI_C2为逆变侧低端阀组的直流电流实测值，IdNI_C2为逆变侧低端阀组的额定直流电流，Udi0NI_C2为逆变侧低端阀组的六脉动换流器额定空载直流母线电压，Udi0I_C2为逆变侧低端阀组的六脉动换流器实际空载直流母线电压，UTI_C2为逆变侧低端阀组的六脉动换流器前向压降。上述阀组电压计算值分为低端阀组电压计算值和高端阀组电压计算值，其中，高端阀组电压计算值根据触发延迟角或关断角、相对感性压降、相对阻性压降、实际直流电流、额定直流电流、实际空载直流母线电压、额定空载直流母线电压和前向压降计算得到，整流侧和逆变侧高端阀组电压计算值分别计算如下：整流侧：逆变侧：其中，αR_C1为整流侧高端阀组的触发延迟角，dxR_C1为整流侧高端阀组的相对感性压降，drR_C1为整流侧高端阀组的相对阻性压降，IdR_C1为整流侧高端阀组的直流电流实测值，IdNR_C1为整流侧高端阀组的额定直流电流，Udi0NR_C1为整流侧高端阀组的六脉动换流器额定空载直流母线电压，Udi0R_C1为整流侧高端阀组的六脉动换流器实际空载直流母线电压，UTR_C1为整流侧高端阀组的六脉动换流器前向压降；γI_C1为逆变侧高端阀组的触发延迟角，dxI_C1为逆变侧高端阀组的相对感性压降，drI_C1为逆变侧高端阀组的相对阻性压降，IdI_C1为逆变侧高端阀组的直流电流实测值，IdNI_C1为逆变侧高端阀组的额定直流电流，Udi0NI_C1为逆变侧高端阀组的六脉动换流器额定空载直流母线电压，Udi0I_C1为逆变侧高端阀组的六脉动换流器实际空载直流母线电压，UTI_C1为逆变侧高端阀组的六脉动换流器前向压降。上述根据双十二脉动直流极中点电压计算值判断中点电压测量出现故障为双十二脉动直流极中点电压测量值和计算值偏差大于一定阈值；所述根据中点电压测点反馈信号判断中点电压测量出现故障为中点电压测点出现装置报警、装置闭锁、数据报警、数据无效。上述控制方法用于正常运行时特高压直流输电的电压控制，或用于双十二脉动直流极中点电压测点故障后的备用电压控制；当作为备用电压控制时，正常运行时采用双十二脉动直流极中点电压测点的电压，当双十二脉动直流极中点电压测点故障，或者双十二脉动直流极中点电压测量值和计算值偏差大于一定阈值时，切换到采用双十二脉动直流极中点电压计算值进行控制。一种基于电压计算值的特高压直流输电控制装置，用于调节特高压直流输电的两个串联阀组的电压，所述装置包括：检测单元，检测交流电网的交流电压、触发延迟角或关断角，极中性母线流过的电流、接地极线路流过的电流、阀组流过的电流、极线电压、极中点电压和极中性母线电压；电压计算单元，通过极中性母线电压计算值和低端阀组电压计算值相加得到双十二脉动直流极中点电压计算值，低端阀组电压计算值和高端阀组电压计算值分别根据低端和高端阀组的触发延迟角或关断角、相对感性压降、相对阻性压降、实际直流电流、额定直流电流、实际空载直流母线电压、额定空载直流母线电压和前向压降计算得到；以及，电压控制单元，采用双十二脉动直流极中点电压计算值作为反馈电压进行控制，其中，整流侧配置电压修正单元，将根据双十二脉动直流极中点电压计算值得到的阀组电压与阀组电压参考值之差叠加到电流调节单元的阀组电流测量值与参考值之差上，结果输出到PI调节器后，PI调节器的输出对阀组的触发延迟角进行控制，实现阀组电压控制；逆变侧配置电压控制单元，将阀组电压参考值与根据双十二脉动直流极中点电压计算值得到的阀组电压之差经PI调节器输出对阀组的触发延迟角进行控制，实现阀组电压控制。采用上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电压计算值的特高压直流输电控制方法，其特征在于：根据双十二脉动直流极中点电压计算值或者中点电压测点反馈信号判断中点电压测量出现故障，采用阀组电压计算值作为反馈电压进行控制，其中，整流侧配置电压修正单元，将阀组电压计算值与阀组电压参考值之差叠加到电流调节单元的阀组电流测量值与参考值之差上，结果输出到PI调节器后，PI调节器的输出对阀组的触发延迟角进行控制，实现阀组电压控制；逆变侧配置电压控制单元，将阀组电压参考值与阀组电压计算值之差经PI调节器输出对阀组的触发延迟角进行控制，实现阀组电压控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于电压计算值的特高压直流输电控制方法，其特征在于：根据双十二脉动直流极中点电压计算值或者中点电压测点反馈信号判断中点电压测量出现故障，采用阀组电压计算值作为反馈电压进行控制，其中，整流侧配置电压修正单元，将阀组电压计算值与阀组电压参考值之差叠加到电流调节单元的阀组电流测量值与参考值之差上，结果输出到PI调节器后，PI调节器的输出对阀组的触发延迟角进行控制，实现阀组电压控制；逆变侧配置电压控制单元，将阀组电压参考值与阀组电压计算值之差经PI调节器输出对阀组的触发延迟角进行控制，实现阀组电压控制。2.如权利要求1所述的基于电压计算值的特高压直流输电控制方法，其特征在于：所述双十二脉动直流包括两个串联阀组，分别为高端阀组和低端阀组，每个阀组的换流器为十二脉动换流器，高端阀组一端连接极直流线路，另一端与低端阀组一端相连，低端阀组的另一端与极中性母线相连；所述双十二脉动直流极中点为高端阀组与低端阀组相连的公共端。3.如权利要求1所述的基于电压计算值的特高压直流输电控制方法，其特征在于：所述双十二脉动直流极中点电压计算值通过极中性母线电压计算值和低端阀组电压计算值相加得到。4.如权利要求3所述的基于电压计算值的特高压直流输电控制方法，其特征在于：所述极中性母线电压计算值根据运行方式不同有三种计算方法：大地回线运行方式下，极中性母线电压计算值通过接地极线路的电流和接地极线路的电阻相乘得到；金属回线运行方式下，整流侧极中性母线电压计算值通过极中性母线的电流和另一极直流线路的电阻相乘得到，逆变侧极中性母线电压计算值为零；站内接地运行方式下，极中性母线电压计算值为零。5.如权利要求3所述的基于电压计算值的特高压直流输电控制方法，其特征在于：所述低端阀组电压计算值根据触发延迟角或关断角、相对感性压降、相对阻性压降、实际直流电流、额定直流电流、实际空载直流母线电压、额定空载直流母线电压和前向压降计算得到，整流侧和逆变侧低端阀组电压计算值分别计算如下：整流侧：逆变侧：其中，αR_C2为整流侧低端阀组的触发延迟角，dxR_C2为整流侧低端阀组的相对感性压降，drR_C2为整流侧低端阀组的相对阻性压降，IdR_C2为整流侧低端阀组的直流电流实测值，IdNR_C2为整流侧低端阀组的额定直流电流，Udi0NR_C2为整流侧低端阀组的六脉动换流器额定空载直流母线电压，Udi0R_C2为整流侧低端阀组的六脉动换流器实际空载直流母线电压，UTR_C2为整流侧低端阀组的六脉动换流器前向压降；γI_C2为逆变侧低端阀组的触发延迟角，dxI_C2为逆变侧低端阀组的相对感性压降，drI_C2为逆变侧低端阀组的相对阻性压降，IdI_C2为逆变侧低端阀组的直流电流实测值，IdNI_C2为逆变侧低端阀组的额定直流电流，Udi0NI_C2为逆变侧低端阀组的六脉动换流器额定空载直流母线电压，Udi0I_C2为逆变侧低端阀组的六脉动换流器实际空载直流母线电压，UTI_C2为逆变侧低端阀组的六脉动换流器前向压降。6.如权利要求1所述的基于电压计算值的特高压直流输电控制方法，其特征在于：所述阀组电压计算值分为低端阀组电压计算值和高端阀组电压计算值，其中，高端阀组电压计算值根据触发延迟角或关断角、相对感性压降、相对阻性压降、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福轩，余军，卢东斌，郭贤珊，刘杰，黄志岭，侍乔明，
申请(专利权)人：国家电网公司，南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11