特高压分层接入下的换相失败预防协调控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了特高压分层接入下的换相失败预防协调控制方法及系统，该系统包括电压接入模块、低压逆变阀组的第一换相失败预防控制器、高压逆变阀组的第二换相失败预防控制器、低压协调控制器、高压协调控制器、异或逻辑原件、低压触发控制系统、高压触发控制系统，采用协调控制，当一层系统发生故障后，将非故障层逆变阀组换相失败预防控制器的启动时间提前到与故障层逆变阀组换相失败预防控制器的启动时间相同，实现二者的同时触发，在对称故障及不对称故障情况下均可以有效提升非故障层逆变阀组的换相失败抑制效果。

【技术实现步骤摘要】
特高压分层接入下的换相失败预防协调控制方法及系统
本专利技术涉及电力系统的
，尤其涉及特高压分层接入下的换相失败预防协调控制方法及系统。
技术介绍
近年来，随着新能源发电技术的不断发展，特高压直流输电成为能够经济实现电能大容量、远距离传输的较为成熟、可靠的技术，有助于实现我国大型能源基地和光伏、风电等清洁能源地高效利用。随着越来越多落点东中部电网的特高压直流输电工程的建成投运，东中部受端交流系统逐渐演变为多馈入直流接入系统。为了解决多馈入直流带来的问题，从电网结构上提出了特高压直流分层接入受端电网的新型接入方式。一种特高压直流系统逆变侧分层接入受端电网实现不同电压等级交流系统的网架结构的具体实例如图2所示，为±800kV特高压直流系统受端分层接入500/1000kV交流系统。该系统与传统的两端直流输电系统不同，这种接线方式下直流逆变侧连接了多个交流系统，因此这实际上是一种串联多端直流接线系统。采用特高压直流分层接入方式下，±800kV直流系统逆变侧换流站采用分层接入方式的网络拓扑结构，即逆变侧每极的低压侧换流器接入1000kV交流系统，高压侧换流器接入500kV交流系统。换相失本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特高压分层接入下的换相失败预防协调控制方法，其特征在于，包括：步骤A：电压接入模块获取低压换流母线处的交流电压瞬时值，并传递给低压逆变阀组的第一换相失败预防控制器；电压接入模块获取高压换流母线处的交流电压瞬时值，并传递给高压逆变阀组的第二换相失败预防控制器；步骤B：第一换相失败预防控制器进行实时计算，对低压交流系统进行故障检测，并根据故障严重程度计算出低压逆变阀组独立的第一触发角相移量；第二换相失败预防控制器进行实时计算，对高压交流系统进行故障检测，并根据故障严重程度计算出高压逆变阀组独立的第二触发角相移量；步骤C：第一换相失败预防控制器将第一触发角相移量输入到第二换相失败预防控制器、...

【技术特征摘要】
1.一种特高压分层接入下的换相失败预防协调控制方法，其特征在于，包括：步骤A：电压接入模块获取低压换流母线处的交流电压瞬时值，并传递给低压逆变阀组的第一换相失败预防控制器；电压接入模块获取高压换流母线处的交流电压瞬时值，并传递给高压逆变阀组的第二换相失败预防控制器；步骤B：第一换相失败预防控制器进行实时计算，对低压交流系统进行故障检测，并根据故障严重程度计算出低压逆变阀组独立的第一触发角相移量；第二换相失败预防控制器进行实时计算，对高压交流系统进行故障检测，并根据故障严重程度计算出高压逆变阀组独立的第二触发角相移量；步骤C：第一换相失败预防控制器将第一触发角相移量输入到第二换相失败预防控制器、低压协调控制器、异或逻辑原件；第二换相失败预防控制器将第二触发角相移量输入到第一换相失败预防控制器、高压协调控制器、异或逻辑原件；步骤D：异或逻辑原件根据第一触发角相移量、第二触发角相移量得到第一使能信号和第二使能信号；异或逻辑原件将第一使能信号发送到低压协调控制器，异或逻辑原件将第二使能信号发送到高压协调控制器；所述第一使能信号用以保证低压协调控制器的协调控制仅在第一换相失败预防控制器的启动时间和第二换相失败预防控制器的启动时间之间有效；所述第二使能信号用以保证高压协调控制器的协调控制仅在第一换相失败预防控制器的启动时间和第二换相失败预防控制器的启动时间之间有效；步骤E：第一换相失败预防控制器将第二触发角相移量传输至低压协调控制器；低压协调控制器将第一触发角相移量与第二触发角相移量和低压协调控制系数之积的最大值作为低压协调控制器的拟输出量；第二换相失败预防控制器将第一触发角相移量传输至高压协调控制器；高压协调控制器将第二触发角相移量与第一触发角相移量和高压协调控制系数之积的最大值作为高压协调控制器的拟输出量；步骤F：低压协调控制器将低压协调控制器的拟输出量与第一使能信号相乘，得到低压协调控制器的输出量并传输至低压触发控制系统以实现第一换相失败预防控制器的提前触发；高压协调控制器将高压协调控制器的拟输出量与第二使能信号相乘，得到高压协调控制器的输出量并传输至高压触发控制系统以实现第二换相失败预防控制器的提前触发。2.根据权利要求1所述的特高压分层接入下的换相失败预防协调控制方法，其特征在于，所述步骤F，还包括：在第二换相失败预防控制器检测到高压交流系统发生故障后，低压触发控制系统控制第一换相失败预防控制器的启动时间同步于第二换相失败预防控制器；在第一换相失败预防控制器检测到低压交流系统发生故障后，高压触发控制系统控制第二换相失败预防控制器的启动时间同步于第一换相失败预防控制器。3.根据权利要求2所述的特高压分层接入下的换相失败预防协调控制方法，其特征在于，所述低压协调控制器和高压协调控制器均采用CO_able的使能控制信号；所述步骤D，具体为：在监测到第一换相失败预防控制器或第二换相失败预防控制器启动之后，低压协调控制器和高压协调控制器分别产生一个阶跃信号，所产生的两个阶跃信号接入异或逻辑原件，异或逻辑原件输出第一使能信号和第二使能信号，且满足：第一使能信号在第一换相失败预防控制器的启动时间和第二换相失败预防控制器的启动时间之间为1，其余时刻均为0；第二使能信号在第一换相失败预防控制器的启动时间和第二换相失败预防控制器的启动时间之间为1，其余时刻均为0。4.根据权利要求1-3任一项所述的特高压分层接入下的换相失败预防协调控制方法，其特征在于，所述故障检测包括不对称故障检测和对称故障检测。5.根据权利要求4所述的特高压分层接入下的换相失败预防协调控制方法，其特征在于，所述不对称故障检测，具体为：第一换相失败预防控制器或第二换相失败预防控制器将三相电压瞬时值之和输入到不对称检测单元；不对称检测单元通过三相电压瞬时值的零序电压判断交流系统是否发生不对称故障：根据3U0＝Ua+Ub+Uc，求出U0；如果U0>不对称故障阈值，则判定发生不对称故障；否则判定没有发生不对称故障；式中，3U0为三相电压瞬时值的零序电压，Ua、Ub、Uc为换流母线三相电压瞬时值。6.根据权利要求5所述的特高压分层接入下的换相失败预防协调控制方法，其特征在于，所述对称故障检测，具体为：第一换相失败预防控制器或第二换相失败预防控制器将三相电压瞬时值输入到对称检测单元；对称检测单元将三相电压瞬时值变换至Uαβ两相静止坐标系...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶宇飞，李程昊，姚伟，张振安，崔惟，高泽，王建波，田春笋，潘雪晴，谭阳琛，张伟晨，文劲宇，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：河南,41