双极多端直流输电系统的双极控制权切换方法技术方案

本发明专利技术提供一种双极多端直流输电系统双极控制权的切换方法，包括：步骤1)获取双极多端直流输电系统运行状态数据；步骤2)根据运行状态数据，确定主导站、控制极切换模式控制字、极状态字；步骤3)对于主导站，根据两极的极状态字，执行步骤5)，确定主导站的控制极；步骤4)对于非主导站，根据控制极切换模式控制字，确定是跟随主导站的控制极还是独立比较确定控制极；步骤5)比较两极的极状态字，根据极状态字的大小确定控制极。本发明专利技术可实现双极多端直流输电系统双极控制权的协调切换，始终保证更适宜起控制作用的极控制系统来实现双极层控制功能，进而保证双极多端直流输电系统的安全稳定运行。稳定运行。稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
双极多端直流输电系统的双极控制权切换方法


[0001]本专利技术属于直流输电领域，特别涉及一种双极多端直流输电系统的双极控制权切换方法。

技术介绍

[0002]近年来，双极多端直流输电是直流输电领域热门研究课题之一。相对于单极直流，双极直流应用更广，传输容量翻倍，平衡运行时入地电流为0；相比于两端直流，多端直流可以实现多电源供电和多落点受电，一端退出后可以不影响其他端功率传输，更经济、灵活，更适合于直流电网的互联和新能源并网。
[0003]同双极两端直流类似，双极多端直流控制系统分层可分为：AC/DC系统层、区域层、HVDC双极控制层(简称双极层)、HVDC极控制层(简称极层)和换流器控制层。其中，双极层的主要控制功能有：双极功率协调控制、双极电流平衡控制、全站无功功率控制等；极层的主要控制功能有：极电流/功率控制、极起动和停运控制、极故障处理控制等。
[0004]关于双极层和极层的控制功能实现方案，目前有两种：一种是一体化设计方案，不设置独立的双极控制主机，双极层和极层共用极层控制主机，将双极层控制功能分别集成在两极的极控制主机中实现；一种是独立设计方案，双极层和极层控制主机单独配置，即设置有独立的双极控制主机和极控制主机，各自实现各层的控制功能。
[0005]在一体化设计方案中，双极层控制功能在极控制主机中实现，当双极均处于运行状态时，极1和极2都可以承担双极层功能功能控制权，显然存在控制权切换问题。两极中掌握双极层控制功能控制权的极称之为控制极(或主导极、主控极)，另一极称为非控制极(或非主导极、非主控极、跟随极、从控极)，非控制极的双极层控制功能跟随控制极，控制极可以在两极之间实时切换。
[0006]对于独立设计方案，需考虑“双极控制主机冗余系统均失去的特殊工况下，直流系统仍能维持一段时间的正常运行”的现实需求，也同样存在双极控制权的切换问题。
[0007]相比于两端直流，多端直流的站点更多，双极控制权的切换更为重要，也更为复杂，若处理不好，会造成控制权冲突，影响整个直流系统的安全稳定运行。在双极多端直流输电系统中，如何完成双极控制权的切换，目前国内外尚没有专家学者对这一问题进行深入研究。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是：提供双极多端直流输电系统双极控制权的切换方法，能始终保证更适宜起控制作用的极控制系统来实现双极层控制功能，进而保证双极多端直流输电系统的安全稳定运行，具有方便可行、安全可靠的优点。
[0009]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供一种双极多端直流输电系统双极控制权的切换方法，所述双极多端直流输电系统，其中一极为控制极(或主导极、主控极)，另一极为非控制极(或非主导极、非主
控极、跟随极、从控极)，控制极的双极层控制功能有效，非控制极的双极层控制功能跟随控制极，所述双极控制权切换是控制极与非控制极之间的切换，包括：
[0011]步骤1)获取双极多端直流输电系统运行状态数据；
[0012]步骤2)根据双极多端直流输电系统运行状态数据，确定主导站/非主导站，并形成各站控制极切换模式控制字、各站两极极状态字；
[0013]步骤3)对于主导站，根据两极的极状态字，执行步骤5)，确定主导站的控制极；
[0014]步骤4)对于非主导站，判断控制极切换模式控制字：若为联合切换模式，非主导站的控制极跟随主导站的控制极；若为独立切换模式，非主导站的控制极独立判断，根据两极的极状态字，执行步骤5)，确定非主导站的控制极；
[0015]步骤5)比较两极的极状态字，若极状态字相等，默认其中一极为控制极，另一极为非控制极，或维持当前的控制极状态不变，同时，开放手动切换控制极逻辑，允许手动切换；若极状态字不相等，将极状态字大的极自动切换为控制极，将极状态字小的极自动切换为非控制极，同时闭锁手动切换控制极逻辑，禁止手动切换，并提供“联锁不满足”的报警提示信息。
[0016]进一步，所述步骤1)中，双极多端直流输电系统运行状态数据包含：直流运行方式、极运行状态、极运行模式、通讯状态和极控制主机状态。
[0017]进一步，所述步骤2)中，主导站是指主导整个双极多端直流输电系统功率/电流控制功能的换流站，多端直流输电系统中有且仅有一个站作为主导站，其他换流站作为非主导站，选取处于运行状态的整流站作为主导站，若有多个整流站处于运行状态，可选取其中容量最大或与其他换流站电气距离折中的换流站主导整个多端直流输电系统功率/电流控制功能，作为主导站。
[0018]进一步，所述步骤2)中，控制极切换模式控制字有且仅有两种模式：联合切换模式和独立切换模式，可人为选择，也可以依据双极多端直流输电系统运行状态数据中的直流运行方式、极运行状态、极运行模式和通讯状态自动生成。
[0019]进一步，所述步骤2)中，极状态字依据双极多端直流输电系统运行状态数据中的直流运行方式、极运行状态、极运行模式和通讯状态和极控制主机状态加权自动生成。
[0020]进一步，所述步骤1)中，双极多端直流输电系统运行状态数据中直流运行方式包含整流/逆变、站检修、极检修，极运行状态包含极连接/隔离、极充电/未充电、极解锁/闭锁，极运行模式包含单极电流/单极功率/双极功率，通讯状态包含站间通讯正常/通讯故障、极间通讯正常/通讯故障，极控制主机状态包含主用和备用主机正常/故障。
[0021]采用上述方案后，本专利技术可实现双极多端直流输电系统双极控制权的协调切换，始终保证更适宜起控制作用的极控制系统来实现双极层控制功能，进而保证双极多端直流输电系统的安全稳定运行。本方案不仅适用于双极三端、四端甚至更多端，也可以适用于双极两端直流输电系统的双极控制权的协调切换。
附图说明
[0022]图1是本专利技术中双极控制权切换方法的流程图；
[0023]图2是状态字比较逻辑的流程图；
[0024]图3是本专利技术实施例1中的三端直流示意图；
[0025]图4是本专利技术实施例2中的两端直流示意图。
具体实施方式
[0026]以下将结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0027]本专利技术提供一种双极多端直流输电系统双极控制权的切换方法，如图1所示，包括：步骤1)获取双极多端直流输电系统运行状态数据；步骤2)根据运行状态数据，确定主导站、控制极切换模式控制字、极状态字；步骤3)对于主导站，根据两极的极状态字，执行步骤5)，确定主导站的控制极；步骤4)对于非主导站，根据控制极切换模式控制字，确定是跟随主导站的控制极还是独立比较确定控制极；步骤5)比较两极的极状态字，根据极状态字的大小确定控制极。
[0028]实施例1
[0029]本实施例为双极三端混合直流三端运行时双极控制权切换方法。
[0030]如图3所示，站1(S1)和站2(S2)为常直换流站，站3(S3)为柔直换流站，双极三端混合直流正常运行时，S1为整流站，S2和S3为逆变站。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双极多端直流输电系统双极控制权的切换方法，所述双极多端直流输电系统中一极为控制极，另一极为非控制极，控制极的双极层控制功能有效，非控制极的双极层控制功能跟随控制极，所述双极控制权的切换是控制极与非控制极之间的切换，其特征在于，该切换方法包含如下步骤：步骤1)获取双极多端直流输电系统运行状态数据；步骤2)根据双极多端直流输电系统运行状态数据，确定所有换流站中的主导站和非主导站，并形成各站控制极切换模式控制字、各站两极极状态字；步骤3)对于主导站，根据其两极极状态字，执行步骤5)，确定主导站的控制极；步骤4)对于非主导站，若其控制极切换模式控制字为联合切换模式，则非主导站的控制极跟随主导站的控制极；若为独立切换模式，则非主导站的控制极独立判断，根据其两极极状态字，执行步骤5)，确定非主导站的控制极；步骤5)比较两极极状态字，若极状态字相等，则任选其中一极为控制极、另一极为非控制极，或维持当前的控制极状态不变，同时，开放手动切换控制极逻辑，允许手动切换；若极状态字不相等，则将极状态字大的极自动切换为控制极，将极状态字小的极自动切换为非控制极，同时，闭锁手动切换控制极逻辑，禁止手动切换，并提供“联锁不满足”的报警提示信息。2.如权利要求1所述的双极多端直流输电系统双极控制权的切换方法，其特征在于：所述步骤1)中，双极多端直流输电系统运行状态数据包含：直流运行方式、极运行状态、极运行模式、通讯状态和极控制主机状态。3.如权利要求1所述的双极多端直流输电系统双极控制权的切换方法，其特征在于：所述步骤2...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡希鹏，王杨正，胡蓉，俞翔，彭玉培，陈乐，姜飞，张庆武，邱德锋，陆立文，黄如海，林艺哲，鲁江，杨建明，董云龙，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：