一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的方法及系统，属于电力系统安全稳定控制技术领域。本发明专利技术方法包括：当换流站Si直流中性母线故障时，换流器Si_x和Si_x′闭锁；获取由直流中性母线所引起的系统不平衡功率ΔP＝PS0_i_P+PS0_i_N；获取直流中性母线故障措施量；确定直流中性母线故障措施量在两个送端站的分配原则。本发明专利技术保证了柔性直流电网安控系统在发生换流器闭锁故障时其安控系统可以计算得出正确的故障措施量，可以有效保障柔性直流电网的安全、稳定运行。

A Method and System for Obtaining Fault Measures of DC Neutral Bus in Flexible Direct Grid

The invention discloses a method and system for acquiring measure quantities of DC neutral bus fault in flexible straight power grid, which belongs to the technical field of power system security and stability control. The method of the invention includes: when the Si DC neutral bus of the converter station fails, the converter Si_x and Si_x'are blocked; the unbalanced power of the system caused by the DC neutral bus is acquired P=PS0_i_P+PS0_i_N; the fault measure quantity of the DC neutral bus is acquired; and the distribution principle of the fault measure quantity of the DC neutral bus in two sending stations is determined. The invention ensures that the safety control system of the flexible DC power grid can calculate the correct fault measures when the converter blocking fault occurs, and can effectively guarantee the safe and stable operation of the flexible DC power grid.

【技术实现步骤摘要】
一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的方法及系统
本专利技术涉及电力系统安全稳定控制
，并且更具体地涉及一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的方法及系统。
技术介绍
大规模新能源发电的并网传输与消纳具有重要意义。柔性直流输电是一种先进的直流输电技术，基于柔性直流输电技术组成柔性直流电网，可以实现不同地域、不同类型的新能源并网汇集，实现平抑新能源出力波动等功能。因此，柔性直流电网在新能源发电并网消纳方面具有显著优势，是未来电网发展的重要方向之一。电力系统安控装置是随着电网的不断发展而发展出来的一种提高电网安全、稳定水平的辅助技术。电力系统安控装置以提高电网安全、稳定水平为主要目的，主要用于广域的多个厂站或单个厂站的暂态稳定控制。安控装置由一个主站和若干个子站、执行站组成，其功能实现过程包括：电网实时运行信息和故障信息采集、故障判断、故障措施量计算、指令下达、指令执行。其中，故障措施量的计算是安控装置的核心功能。柔直电网安控系统的作用是通过采集柔直电网实时运行信息和故障信息，进行故障判别，根据故障类型进行故障措施量计算，通过切机、切负荷等措施实现柔直电网的故障穿越，保证柔直电网系统的安全稳定运行。目前对于柔性直流电网工程，缺乏其安控装置的设计方法，尤其缺乏其在故障情况下安控系统故障措施量的计算方法，这一缺失将严重威胁柔性直流电网工程的安全、稳定运行水平。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决目前对于柔性直流电网工程，缺乏换流器闭锁故障情况下安控系统故障措施量计算方法的问题，保障柔性直流电网工程的安全、稳定运行，提出了一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的方法，方法包括：当换流站Si直流中性母线故障时，换流器Si_x和Si_x′闭锁，其中x＝P,N，并定义x′为x取反，即当x＝N时x′＝P、当x＝P时x′＝N，将换流站Si换流器有效位VS_i_x和换流站Si换流器有效位VS_i_x′由1置为0，其中，P为换流站Si正极层换流器，N为为换流站Si正极层换流器和i＝1,2,3,4…n；获取由直流中性母线所引起的系统不平衡功率ΔP＝PS0_i_P+PS0_i_N，其中，PS0_i_P为换流站Si正极层换流器故障前运行功率和PS0_i_N为换流站Si负极层换流器故障前运行功率；当i＝1或i＝2时，闭锁的换流器为送端换流器，获取直流中性母线故障措施量Ptrip＝ΔP＝PS0_i_x+PS0_i_x′，当i＝3或i＝4时，闭锁的为受端换流器，获取直流中性母线故障措施量其中，ΔP’S_i_max为非故障极层换流器Si_x′的最大转带功率；确定直流中性母线故障措施量在两个送端站的分配原则。可选的，分配原则为：当i＝1或i＝2时，闭锁的换流器为送端换流器，则直流中性母线故障措施量为故障换流站的机组；当i＝3或i＝4时，闭锁的为受端换流器，换流站S1直流中性母线故障措施量为：换流站S2直流中性母线故障措施量为：可选的，方法还包括：确定柔直电网安控系统拓扑结构。可选的，柔直电网安控系统拓扑结构包括：柔直电网安控系统真双极拓扑结构和柔直电网安控系统真单极拓扑结构。可选的，Ptrip＜0时则Ptrip＝0。本发买明还提供一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的系统，所述系统包括：获取变量模块，当换流站Si直流中性母线故障时，换流器Si_x和Si_x′闭锁，其中x＝P,N，并定义x′为x取反，即当x＝N时x′＝P、当x＝P时x′＝N，将换流站Si换流器有效位VS_i_x和换流站Si换流器有效位VS_i_x′由1置为0，其中，P为换流站Si正极层换流器，N为为换流站Si正极层换流器和i＝1,2,3,4…n；获取功率模块，获取由直流中性母线所引起的系统不平衡功率ΔP＝PS0_i_P+PS0_i_N，其中，PS0_i_P为换流站Si正极层换流器故障前运行功率和PS0_i_N为换流站Si负极层换流器故障前运行功率；获取直流中性母线故障措施量模块，当i＝1或i＝2时，闭锁的换流器为送端换流器，直流中性母线故障措施量Ptrip＝ΔP＝PS0_i_x+PS0_i_x′，当i＝3或i＝4时，闭锁的为受端换流器，获取直流中性母线故障措施量Ptrip＝PS0_1_x+PS0_2_x-VS_3_x×PSmax_3_x-VS_4_x×PSmax_4_x+PS0_1_x′+PS0_2_x′-VS_3_x′×PSmax_3_x′-VS_4_x′×PSmax_4_x′，其中，ΔP’S_i_max为非故障极层换流器Si_x′的最大转带功率，确定分配原则模块，确定直流中性母线故障措施量在两个送端站的分配原则。可选的，分配原则为：当i＝1或i＝2时，闭锁的换流器为送端换流器，则直流中性母线故障措施量为故障换流站的机组；当i＝3或i＝4时，闭锁的为受端换流器，换流站S1直流中性母线故障措施量为：换流站S2直流中性母线故障措施量为：可选的，系统还包括：拓扑结构确定模块，确定柔直电网安控系统拓扑结构。可选的，柔直电网安控系统拓扑结构包括：柔直电网安控系统真双极拓扑结构和柔直电网安控系统真单极拓扑结构。可选的，的Ptrip＜0时则Ptrip＝0。本专利技术保证了柔性直流电网安控系统在发生换流器闭锁故障时其安控系统可以计算得出正确的故障措施量，可以有效保障柔性直流电网的安全、稳定运行。附图说明图1为本专利技术一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的方法柔直电网安控系统真双极拓扑结构结构图；图2为本专利技术一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的方法柔直电网安控系统真双极拓扑结构工程接线图；图3为本专利技术一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的方法流程图；图4为本专利技术一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的系统结构图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。本专利技术提供一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的方法，如图3所示，包括：确定柔直电网安控系统拓扑结构，柔直电网安控系统拓扑结构，包括：柔直电网安控系统真双极拓扑结构和柔直电网安控系统真单极拓扑结构。柔性直流电网一般采用真双极拓扑结构，且换流站个数大于3个，本专利技术以四端真双极柔直环网工程为例进行介绍，拓扑结构如图1所示，四个柔性直流换流站S1、S2、S3、S4经直流输电线路L1、L2、L3、L4连接组成柔性直流环形电网，本专利技术柔性直流环形电网采用真双极结构，每个换流站包含正极层换流器和负极层换流器，且该两个换流器交流侧相互连接；直流输电线路包含正极层直流输电线路和负极层直流输电线路，每条直流线路两端均装设有直流断路器。每个极层共有4个换流站、4条线路、8台直流断路器。以单个极层为例，具体连接方式如图2所示，其中，同极层的直流输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的方法，所述方法包括：当换流站Si直流中性母线故障时，换流器Si_x和Si_x′闭锁，其中x＝P,N，并定义x′为x取反，即当x＝N时x′＝P、当x＝P时x′＝N，将换流站Si换流器有效位VS_i_x和换流站Si换流器有效位VS_i_x′由1置为0，其中，P为换流站Si正极层换流器，N为为换流站Si正极层换流器和i＝1,2,3,4…n；获取由直流中性母线所引起的系统不平衡功率ΔP＝PS0_i_P+PS0_i_N，其中，PS0_i_P为换流站Si正极层换流器故障前运行功率和PS0_i_N为换流站Si负极层换流器故障前运行功率；当i＝1或i＝2时，闭锁的换流器为送端换流器，获取直流中性母线故障措施量Ptrip＝ΔP＝PS0_i_x+PS0_i_x′，当i＝3或i＝4时，闭锁的为受端换流器，获取直流中性母线故障措施量

【技术特征摘要】
1.一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的方法，所述方法包括：当换流站Si直流中性母线故障时，换流器Si_x和Si_x′闭锁，其中x＝P,N，并定义x′为x取反，即当x＝N时x′＝P、当x＝P时x′＝N，将换流站Si换流器有效位VS_i_x和换流站Si换流器有效位VS_i_x′由1置为0，其中，P为换流站Si正极层换流器，N为为换流站Si正极层换流器和i＝1,2,3,4…n；获取由直流中性母线所引起的系统不平衡功率ΔP＝PS0_i_P+PS0_i_N，其中，PS0_i_P为换流站Si正极层换流器故障前运行功率和PS0_i_N为换流站Si负极层换流器故障前运行功率；当i＝1或i＝2时，闭锁的换流器为送端换流器，获取直流中性母线故障措施量Ptrip＝ΔP＝PS0_i_x+PS0_i_x′，当i＝3或i＝4时，闭锁的为受端换流器，获取直流中性母线故障措施量其中，ΔP’S_i_max为非故障极层换流器Si_x′的最大转带功率；确定直流中性母线故障措施量在两个送端站的分配原则。2.根据权利要求1所述的方法，所述的分配原则为：当i＝1或i＝2时，闭锁的换流器为送端换流器，则直流中性母线故障措施量为故障换流站的机组；当i＝3或i＝4时，闭锁的为受端换流器，换流站S1直流中性母线故障措施量为：换流站S2直流中性母线故障措施量为：3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：确定柔直电网安控系统拓扑结构。4.根据权利要求3所述的方法，所述的柔直电网安控系统拓扑结构包括：柔直电网安控系统真双极拓扑结构和柔直电网安控系统真单极拓扑结构。5.根据权利要求1所述的方法，所述的Ptrip＜0时则Ptrip＝0。6.一种获取柔直电网直流中性母线故障措施量的系统，所述系统包括：获取变量模块，当换流站Si直流中性母线故障时，换流器Si_x和Si_x′闭锁、其中x＝P,N，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王姗姗，赵兵，孙华东，王铁柱，卜广全，李英彪，吴广禄，马士聪，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11