减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法及系统，其包括：确定高压直流输电工程的特征因子的符号；根据特征因子的符号和高压直流输电工程对熄弧角运行范围的要求，选择逆变侧熄弧角γ跟随直流电流实际值I

【技术实现步骤摘要】
减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种输电系统
，特别是关于一种减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法及系统。

技术介绍

[0002]在高压直流输电工程中，换流变分接开关是保障设备安全、维持经济运行的重要设备，其主要通过调节换流变压器输出电压，在交流系统电压和直流功率变化时配合触发角度及直流电压的调节，实现稳定的功率传输，保证无功消耗和换流阀运行角度不至于过大。在整流侧，通过分接开关的抽头调节，维持触发角运行于设定区间。逆变侧主要有定熄弧角控制和定直流电压两种控制策略。在定熄弧角控制中，熄弧角参考值为常数，分接开关直接控制直流电压。在定直流电压控制中，分接开关与整流侧分接开关的作用类似，即通过分接开关调节维持熄弧角运行于设定区间。
[0003]分接开关是高压直流输电工程换流变设备的固有组件，为国内外高压直流输电工程标准配置。与大部分常规变压器不同，换流变分接开关为有载调压类型，为满足直流系统运行要求，换流变分接开关设计调压范围大，一般为
‑
5％～+30％，并且档距较小，通常为1％～2％。根据国家电网公司特高压直流输电工程分接开关动作次数的统计结果，单台换流变分接开关每年的平均动作次数约在4000次/年，单个工程每年的分接开关累积动作约20万次。
[0004]直流系统在实际运行中，直流功率和交流系统变化导致的分接开关调节不可避免，高频率动作对分接开关可靠性要求极高，也不利于分接开关的安全稳定运行。因此开展减少分接开关动作次数的控制策略研究十分必要。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法及系统，适用于逆变侧为定熄弧角控制的直流系统。其能大幅度降低逆变侧分接开关动作频次，实现简单且无需改变换流站配置，能够提升分接开关运行可靠性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法，其包括：确定高压直流输电工程的特征因子的符号；根据特征因子的符号和高压直流输电工程对熄弧角运行范围的要求，选择逆变侧熄弧角γ跟随直流电流实际值Id的变化关系，以确定新的熄弧角参考值；将新的熄弧角参考值替换原有熄弧角参考值，降低电流升降过程中逆变侧分接开关动作的频次。
[0007]进一步，确定所述特征因子的符号，包括：
[0008]根据高压直流输电工程整流侧的直流电压表达式确定特征因子的表达式；
[0009]将高压直流输电工程的设备参数代入特征因子表达式，计算得到特征因子的符号。
[0010]进一步，逆变侧熄弧角γ跟随直流电流实际值I
d
的变化关系由特征因子的符号所决定。
[0011]进一步，逆变侧熄弧角γ跟随直流电流实际值I
d
的变化关系，包括：
[0012]当特征因子为零时，γ需要保持不变；
[0013]当特征因子为正数时，γ需要随着I
d
的增大而增大；
[0014]当特征因子为负数时，γ需要随着I
d
的增大而减小。
[0015]进一步，新的熄弧角参考值为：
[0016]γ＝K
·
I
d
+γ0[0017]其中，K为比例系数，它的符号与特征因子的符号相同，γ0为常数。
[0018]一种减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的系统，其包括：第一处理模块，确定高压直流输电工程的特征因子的符号；第二处理模块，根据特征因子的符号和高压直流输电工程对熄弧角运行范围的要求，选择逆变侧熄弧角γ跟随直流电流实际值I
d
的变化关系，以确定新的熄弧角参考值；参数替换模块，将新的熄弧角参考值替换原有熄弧角参考值，降低电流升降过程中逆变侧分接开关动作的频次。
[0019]进一步，逆变侧熄弧角γ跟随直流电流实际值I
d
的变化关系，包括：
[0020]当特征因子为零时，γ需要保持不变；
[0021]当特征因子为正数时，γ需要随着I
d
的增大而增大；
[0022]当特征因子为负数时，γ需要随着I
d
的增大而减小。
[0023]进一步，新的熄弧角参考值为：
[0024]γ＝K
·
I
d
+γ0[0025]其中，K为比例系数，它的符号与特征因子的符号相同，γ0为常数。
[0026]一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。
[0027]一种计算设备，其包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。
[0028]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0029]1、本专利技术能够有效减少由于直流电流升降引起的逆变侧分接开关动作次数，大大降低分接开关故障风险，提升换流站运行可靠性。
[0030]2、本专利技术可广泛适用于高压直流输电工程的各种运行方式，且不会工程的最大送电能力无影响。
[0031]3、本专利技术仅需对直流控制系统软件进行修改，简便易行，可应用于在运及新建的高压直流输电工程。
附图说明
[0032]图1是本专利技术一实施例中减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法流程图；
[0033]图2a是本专利技术一实施例中K为0时逆变侧熄弧角γ跟随直流电流I
d
变化关系示意图；
[0034]图2b是本专利技术一实施例中K为正数时逆变侧熄弧角γ跟随直流电流I
d
变化关系示意图；
[0035]图2c是本专利技术一实施例中K为负数时逆变侧熄弧角γ跟随直流电流I
d
变化关系示意图；
[0036]图3a是本专利技术一实施例中采用现有策略时，特征因子为正数时，模拟直流电流由 0.1p.u.升至1.0p.u.过程中，直流系统主要电气参数仿真曲线；
[0037]图3b是本专利技术一实施例中采用本专利技术的策略时，特征因子为正数时，模拟直流电流由0.1p.u.升至1.0p.u.过程中，直流系统主要电气参数仿真曲线；
[0038]图4a是本专利技术一实施例中采用现有策略时，特征因子为负数时，模拟直流电流由 0.1p.u.升至1.0p.u.过程中，直流系统主要电气参数仿真曲线；
[0039]图4b是本专利技术一实施例中采用本专利技术的策略时，特征因子为负数时，模拟直流电流由0.1p.u.升至1.0p.u.过程中，直流系统主要电气参数仿真曲线。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法，其特征在于，包括：确定高压直流输电工程的特征因子的符号；根据特征因子的符号和高压直流输电工程对熄弧角运行范围的要求，选择逆变侧熄弧角γ跟随直流电流实际值I
d
的变化关系，以确定新的熄弧角参考值；将新的熄弧角参考值替换原有熄弧角参考值，降低电流升降过程中逆变侧分接开关动作的频次。2.如权利要求1所述减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法，其特征在于，确定所述特征因子的符号，包括：根据高压直流输电工程整流侧的直流电压表达式确定特征因子的表达式；将高压直流输电工程的设备参数代入特征因子表达式，计算得到特征因子的符号。3.如权利要求1所述减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法，其特征在于，逆变侧熄弧角γ跟随直流电流实际值I
d
的变化关系由特征因子的符号所决定。4.如权利要求3所述减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法，其特征在于，逆变侧熄弧角γ跟随直流电流实际值I
d
的变化关系，包括：当特征因子为零时，γ需要保持不变；当特征因子为正数时，γ需要随着I
d
的增大而增大；当特征因子为负数时，γ需要随着I
d
的增大而减小。5.如权利要求1所述减少高压直流输电工程逆变侧分接开关动作次数的方法，其特征在于，新的熄弧角参考值为：γ＝K
·
I
d
+γ0其中，K为比例系数，它的符号与特征因子的符号相同，γ0为常数。6.一种减少高压直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹健，李明，马玉龙，马为民，王玲，蒲莹，卢亚军，郭紫昱，刘琳，钟启迪，王帅，高子健，邹铁锐，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：