一种柔直电网分层架构控制保护系统及保护方法技术方案

本发明专利技术公开了一种柔直电网分层架构控制保护系统及保护方法，系统包括：上层的主控站负责控制和协调投入和切除从站；中间层的站控系统与换流站的极控制保护系统为互相独立的装置，负责从站的整体控制保护功能与主控站通信，是主控站的控制执行单元；下层的从站为多个柔直换流站，其包括柔直换流器和高压直流断路器。主控站根据从站上行的交流系统状态量结合从站的直流功率收发情况，判断出换流站交流侧是否为弱交流系统，如果是则减少换流站的直流功率吞出量，判断出交流侧为极弱系统主控站主动闭锁该换流站的直流母线出口。本发明专利技术提供的实施例不仅控制柔直电网的直流母线电压、功率分配，还控制从站的投切状态，接口协议内容完备、控制功能完整。

A hierarchical control and protection system and protection method for flexible and direct power grid

【技术实现步骤摘要】
一种柔直电网分层架构控制保护系统及保护方法
本专利技术涉及电力电子和电力系统领域，具体涉及一种柔直电网分层架构控制保护系统及保护方法。
技术介绍
随着柔性直流输电技术的不断发展，柔性直流电网已成为一种必然趋势，换流站数目也会随之增多，其相互间的影响也越来越大，这对换流站的控制策略提出了更高的要求。目前，基于电压源换流器的多端柔性直流输电(VSC－MTDC)系统的控制策略主要有主从控制、电压下垂控制、电压裕度控制及它们的组合控制等，每种控制策略都有其适用范围。在多端柔性直流输电系统中，直流电压的稳定直接影响到直流潮流的稳定，因此在多端柔性直流输电系统中，对直流电压的控制极为重要。主从控制策略是一种需要换流站间通信的控制策略，这种控制方式利用换流站间的通信系统实现了直流电压的稳定。直流电压偏差控制策略是一种无需站间通信的控制策略，这种控制策略的实质是在定直流电压站故障退出运行后，后备定直流电压站能够检测到直流电压的较大偏移并转入定直流电压运行模式，保证了直流电压的稳定性以往的主从控制理论研究及工程实践中，对主控站的选址方法没有深入研究，一般本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔直电网分层架构控制保护系统，其特征在于，包括：/n上层的主控站负责控制和协调投入和切除从站；/n中间层的站控系统与换流站的极控制保护系统为互相独立的装置，负责完成从站的整体控制保护功能与主控站通信，作为主控站的控制执行单元；/n下层的从站包括多个柔直换流站，所述柔直换流站包括柔直换流器和高压直流断路器。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔直电网分层架构控制保护系统，其特征在于，包括：
上层的主控站负责控制和协调投入和切除从站；
中间层的站控系统与换流站的极控制保护系统为互相独立的装置，负责完成从站的整体控制保护功能与主控站通信，作为主控站的控制执行单元；
下层的从站包括多个柔直换流站，所述柔直换流站包括柔直换流器和高压直流断路器。


2.根据权利要求1所述的柔直电网分层架构控制保护系统，其特征在于，所述主控站在选址上是地理空间上是柔直电网的物理中心点，主控站到各换流站的空间距离是光纤通信长度的物理距离。


3.根据权利要求2所述的柔直电网分层架构控制保护系统，其特征在于，主控站根据其到各从站的通信延时值，控制各换流站时间对齐。


4.根据权利要求1-3任一所述的柔直电网分层架构控制保护系统，其特征在于，主控站和从站的上行状态协议包括：本站运行状态量、本站直流状态量、本站交流状态量，其中本站运行状态量包括：换流站运行/切除、正极换流器解闭锁状态、负极换流器解闭锁状态、正极母线切除状态、负极母线切除状态；本站直流状态量包括：正极电压平均值、负极电压平均值、正极电流平均值、负极电流平均值、直流有功功率；本站交流状态量包括：交流电压有效值、交流电流有效值、交流无功功率、交流电压负序含量、交流电压零序含量、交流电压频率偏移量、交流电流负序含量、交流电流零序含量、交流电流THD数据。


5.根据权利要求1-3任一所述的柔直电网分层架构控制保护系统，其特征在于，主控站和从站的下行控制协议包括：运行状态控制量、直流状态控制量、交流状态控制量，其中运行状态控制量包括：换流站运行/切除、正极换流器解闭锁状态、负极换流器解闭锁状态、正极母线切除状态、负极母线切除状态、换流站运行方式；直流状态控制量包...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺之渊，林志光，王华锋，吴文祥，杨建伟，郑林，刘盼盼，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11