一种直流输电系统被动孤岛闭锁控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种直流输电系统被动孤岛闭锁控制系统，其特征在于，包括发电厂稳控装置、整流站稳控装置、孤岛判别装置以及直流控制保护装置；孤岛判别装置的孤岛信号输出端分别与直流控制保护装置、整流站稳控装置连接；直流控制保护装置的直流运行信号输出端与整流站稳控装置的直流运行信号输入端连接，整流站稳控装置的切机信号输出端与发电厂稳控装置的切机信号输入端连接，发电厂稳控装置根据发电厂稳控装置发送的切机信号切除电厂发电机组。本实用新型专利技术能够有效地实现小开机方式下被动孤岛运行的稳定控制，从而确保直流输电系统的安全稳定运行，同时降低系统安全风险，实现最大发电。

【技术实现步骤摘要】
一种直流输电系统被动孤岛闭锁控制系统
本技术涉及电力系统控制
，尤其是涉及一种直流输电系统被动孤岛闭锁控制系统。
技术介绍
目前，由于工程建设初期或枯水期来水较少等原因，电厂并网发电的机组数量较少，使得直流送端附近电厂处于较小开机的低负荷运行状态。在小开机方式中，由于开机数量的减少，对应直流送端交流系统的短路容量减小，将导致交直流系统相互影响问题更为突出；若由于交流系统出现故障导致直流系统与主网联络线跳闸而进入直流孤岛运行方式，则交流系统短路容量则进一步减小，这样容易出现直流输电系统的稳定性问题，例如，交流系统短路容量的减小，将使得在工频下和低次谐波下的等值阻抗增加，导致其更容易和直流系统投入运行的交流滤波器发生并联谐振，最终造成设备损害。现有技术中，为了确保直流输电系统的安全稳定运行，一般采取事前离线仿真的手段，明确不同直流功率水平下的系统稳定运行边界，同时校核直流被动进入孤岛运行时系统的安全边界，通过预留较大的稳定裕度或不安排直流送电等措施进行预防。如专利CN102368619B一种评估直流孤岛送电系统接入要求的方法，其提供了一种评估直流孤岛送电系统接入要求的方法，针对直流孤岛送电系统，推导得出维持直流额定输电功率对短路比的技术要求、维持直流送端换流母线合理工频过电压水平对短路比的技术要求、以及满足直流系统滤波器投切系统电压波动限值对短路比的技术要求；在此基础上，综合三方面因素提出直流对送端孤岛系统短路比的综合要求，并考虑发电机和升压变压器等值电抗影响，求解出送端发电厂与直流整流站之间的临界交流联络线路长度和各因素对短路比的影响程度，从而完成对给定直流孤岛送电系统是否满足系统接入要求的评估。但是，现有技术方案主要通过各种仿真手段计算得到直流孤岛运行的安全边界条件，用于在安排电网运行方式时确保系统运行在稳定范围内，仍然存在至少如下缺陷：其一，现有技术中并未考虑小开机方式下直流孤岛运行的系统稳定问题，或者不安排小开机方式下直流运行；其二，现有技术中只考虑主动安排直流孤岛运行，以尽量降低因故障跳闸导致的被动孤岛的概率，但缺少被动孤岛运行的稳定控制。
技术实现思路
本技术提供一种直流输电系统被动孤岛闭锁控制系统，以解决现有的用于解决直流输电系统直流孤岛的方案中没有考虑小开机方式和缺少被动孤岛运行的稳定控制的技术问题，从而有效地实现小开机方式下被动孤岛运行的稳定控制，进而确保直流输电系统的安全稳定运行，同时降低系统安全风险，实现最大发电。为了解决上述技术问题，本技术实施例提供一种直流输电系统被动孤岛闭锁控制系统，包括发电厂稳控装置、整流站稳控装置、孤岛判别装置、直流控制保护装置；在直流送端处于小开机方式时，所述孤岛判别装置用于检测孤岛运行方式，所述孤岛判别装置的第一孤岛信号输出端与所述直流控制保护装置的第一孤岛信号输入端连接，所述孤岛判别装置的第二孤岛信号输出端与所述整流站稳控装置的第二孤岛信号输入端连接；所述直流控制保护装置的直流运行信号输出端与所述整流站稳控装置的直流运行信号输入端连接，所述整流站稳控装置的切机信号输出端与所述发电厂稳控装置的切机信号输入端连接，所述发电厂稳控装置根据所述发电厂稳控装置发送的切机信号切除电厂发电机组。作为优选方案，所述直流控制保护装置包括被动孤岛闭锁控制功能模块、交流联络线功率检测模块、直流功率检测模块以及第一控制模块；所述被动孤岛闭锁控制功能模块的输出端与所述第一控制模块的第一输入端连接，所述交流联络线功率检测模块的输出端与所述第一控制模块的第二输入端连接，所述直流功率检测模块的输出端与所述第一控制模块的第三输入端连接，所述直流控制保护装置的第一孤岛信号输入端与所述第一控制模块的第四输入端连接，所述第一控制模块的输出端与所述直流控制保护装置的直流运行信号输出端连接。作为优选方案，所述孤岛判别装置包括第一孤岛判别模块、第二孤岛判别模块以及第二控制模块，所述第一孤岛判别模块用于检测整流站与主网之间的交流联络线断路器状态，所述第二孤岛判别模块用于检测整流站与主网之间的交流联络线电气量；所述第一孤岛判别模块的输出端与所述第二控制模块的第一输入端连接，所述第二孤岛判别模块的输出端与所述第二控制模块的第二输入端连接，所述第二控制模块的第一输出端与所述孤岛判别装置的第一孤岛信号输出端连接，所述第二控制模块的第二输出端与所述孤岛判别装置的第二孤岛信号输出端连接。作为优选方案，所述整流站稳控装置包括第一整流判断模块、第二整流判断模块以及第三控制模块；所述第一整流判断模块的输入端与所述整流站稳控装置的第二孤岛信号输入端连接，所述第一整流判断模块的输出端与所述第三控制模块的第一输入端连接，所述第二整流判断模块的输入端与所述整流站稳控装置的直流运行信号输入端连接，所述第二整流判断模块的输出端与所述第三控制模块的第二输入端连接，所述第三控制模块的输出端与所述整流站稳控装置的切机信号输出端连接。作为优选方案，所述整流站稳控装置还包括可切机组识别模块，所述发电厂稳控装置包括发电厂机组检测模块；所述发电厂机组检测模块用于在被动孤岛闭锁控制模式运行时检测电厂的机组运行状态，所述发电厂机组检测模块的输出端与所述可切机组识别模块的输入端连接，所述可切机组识别模块的输出端与所述第三控制模块的第三输入端连接。作为优选方案，所述发电厂稳控装置还包括切机执行模块；所述切机执行模块用于切除发电机组，所述切机执行模块的输入端与所述发电厂稳控装置的切机信号输入端连接。相比于现有技术，本技术具有如下有益效果：通过所述直流控制保护装置检测直流送端的运行状态，当直流送端处于小开机方式时，所述直流控制保护装置启动预设的被动孤岛闭锁控制功能，进入被动孤岛闭锁控制模式，以避免由于开机数量的减少导致交直流系统相互影响，在直流输电系统出现故障导致跳闸时被动进入孤岛运行方式之前，起到预防作用，并在被动孤岛运行方式下实现被动孤岛运行的稳定控制；这样不仅考虑到了小开机方式下直流孤岛运行的系统稳定问题，而且能够有效地确保直流输电系统的安全稳定运行，同时降低系统安全风险，避免设备受到损害。通过所述孤岛判别装置实时检测直流系统是否被动进入孤岛运行方式，当检测到整流站与主网之间的交流联络线由于出现故障导致跳闸时，即可向所述整流站稳控装置和所述直流控制保护装置发送孤岛信号，以使所述直流控制保护装置和所述整流站稳控装置实现被动孤岛运行的稳定控制，降低系统安全风险和避免设备受到损害。当所述整流站稳控装置3接收到所述孤岛信号和所述闭锁直流信号时，向所述发电厂稳控装置发送切机信号，以使所述发电厂稳控装置切除电厂发电机组，从而有效地降低直流输电系统的稳定风险，及时切除机组，从而有效地提高了电网运行的稳定性。其中，所述整流站稳控装置通过所述直流控制保护装置实时采集直流运行信号，所述直流运行信号包括直流运行状态(解锁\闭锁\ESOF)，当所述直流控制保护装置控制直流双极闭锁停运时，当所述直流运行信号中的闭锁直流信号被所述整流站稳控装置接收到时，判断直流双极闭锁，同时结合所述孤岛信号判断系统处于被动孤岛运行状态，从而向所述发电厂稳控装置发送切机信号。这样，通过所述发电厂稳控装置、所述整流站稳控装置、所述孤岛判别装置、所述直流控制保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流输电系统被动孤岛闭锁控制系统，其特征在于，包括发电厂稳控装置、整流站稳控装置、孤岛判别装置、直流控制保护装置；在直流送端处于小开机方式时，所述孤岛判别装置用于检测孤岛运行方式，所述孤岛判别装置的第一孤岛信号输出端与所述直流控制保护装置的第一孤岛信号输入端连接，所述孤岛判别装置的第二孤岛信号输出端与所述整流站稳控装置的第二孤岛信号输入端连接；所述直流控制保护装置的直流运行信号输出端与所述整流站稳控装置的直流运行信号输入端连接，所述整流站稳控装置的切机信号输出端与所述发电厂稳控装置的切机信号输入端连接，所述发电厂稳控装置根据所述发电厂稳控装置发送的切机信号切除电厂发电机组。

【技术特征摘要】
1.一种直流输电系统被动孤岛闭锁控制系统，其特征在于，包括发电厂稳控装置、整流站稳控装置、孤岛判别装置、直流控制保护装置；在直流送端处于小开机方式时，所述孤岛判别装置用于检测孤岛运行方式，所述孤岛判别装置的第一孤岛信号输出端与所述直流控制保护装置的第一孤岛信号输入端连接，所述孤岛判别装置的第二孤岛信号输出端与所述整流站稳控装置的第二孤岛信号输入端连接；所述直流控制保护装置的直流运行信号输出端与所述整流站稳控装置的直流运行信号输入端连接，所述整流站稳控装置的切机信号输出端与所述发电厂稳控装置的切机信号输入端连接，所述发电厂稳控装置根据所述发电厂稳控装置发送的切机信号切除电厂发电机组。2.如权利要求1所述的直流输电系统被动孤岛闭锁控制系统，其特征在于，所述直流控制保护装置包括被动孤岛闭锁控制功能模块、交流联络线功率检测模块、直流功率检测模块以及第一控制模块；所述被动孤岛闭锁控制功能模块的输出端与所述第一控制模块的第一输入端连接，所述交流联络线功率检测模块的输出端与所述第一控制模块的第二输入端连接，所述直流功率检测模块的输出端与所述第一控制模块的第三输入端连接，所述直流控制保护装置的第一孤岛信号输入端与所述第一控制模块的第四输入端连接，所述第一控制模块的输出端与所述直流控制保护装置的直流运行信号输出端连接。3.如权利要求1所述的直流输电系统被动孤岛闭锁控制系统，其特征在于，所述孤岛判别装置包括第一孤岛判别模块、第二孤岛判别模块以及第二控制模块，所述第一孤岛判别模块用于检测整流站与主网之间的交流联络线断路器状态，所述第二孤岛判别模块用于检测整流...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖梦君，郭琦，李书勇，陈德扬，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：新型
国别省市：广东,44