[发明专利]用于控制允许在网络中传输直流电并同时保护所述网络免受短路故障的影响的设施的方法

说明书

该控制方法允许控制用于传输电力的设施(1)，所述设施包括直流电传输网(3)，该直流电传输网络(3)包括相互连接的电力传输线(4)的组(2)。所述方法允许至少N‑1个安全系统(7)的断开(E1)，该断开(E1)导致对于每个断开的安全系统(7)，来自与断开的所述安全系统(7)的变电站(6)相关联的对所述传输线(4)的组(2)中的电流流通的贡献被消除。此外，所述方法还允许寻找短路故障以识别故障传输线(4)的寻找(E2)；以及在通过寻找步骤(E2)识别故障传输线(4)之后实施的通过断开所述故障传输线(4)的线路断路器(5a、5b)来隔离的故障传输线(4)的隔离(E3)。

技术领域

本发明的领域涉及一种在传输网络内的电力传输，尤其是直流电传输，所述传输网络在本领域中还已知被称作“高压直流电”(英文为HVDC，即High Voltage DirectCurrent)网。

背景技术

可再生能源允许生成电力以为电网供电。可再生能源一般远离消耗区域，因此需要开发能够在非常长的距离上传输电力并同时最小化能源损失的新型传输网络。特别地，这些新型网络可以是将连接到现有交流电网的高压直流电传输网络。这样的网络集成特定的功能，和用于支持网络约束的智能。

这些功能中的一个在于在网络中发生故障的情况下管理网络安全。为此，必须能够尽可能快速地隔离故障以避免一般断电。在该意义上，已经开发了不同的保护策略。

文献WO2013/131782就确切地描述了一种用于控制包括网络的设施的可行策略，该网络配备有一组电力传输线，所述电力传输线在其端部处配备有断路器。该网络连接到能够给网络提供电流的变电站。在发生故障的情况下，一旦检测到故障，所有断路器就断开故障检测，以避免故障电流超过每个断路器的电流中断能力。这导致断路器必须是快速的，并且并不是不可能在某些情况下，故障引起电流过快升高，使得所有或部分断路器由于超过它们的断电能力而不能够断开。而且，在配置为一旦检测到故障就断开的断路器失灵的情况下，风险在于不能够适当地隔离故障。

文献WO2012123015描述了一种使用限流器来保护同一传输网络内的区域的传输网络，这导致在发生故障的情况下，为了避免故障传播到其它区域而断开连接整个区域。

Lianxiang Tang在2003年1月发表的论文“Control and Protection of Multi-Terminal DC Transmission Systems Based on Voltage-Source Converters”说明了一种策略，在该策略中，在转换器输出处放置有断路器，并在每个线端头处放置有快速开关(也已知被称作“fast-switch”)。一旦检测到，所有断路器就断开，当穿过快速开关的电流为零时，这些快速开关能够断开以隔离故障线。而且，由于为了能够用快速开关隔离故障线，必须断开所有断路器，在至少一个断路器发生断开故障的情况下，该策略的持续时间更长。

因此可理解，存在改善现有设施，尤其是改善它们的控制以改善对网络的保护的需求。

发明内容

本发明的目的在于一种与其构件合适的控制相关联的特定设施，以改善网络安全。

该目的是借助于一种控制用于包括直流电传输网络的传输电力的设施的方法来达到的，该网络包括一组相互连接的电力传输线，每条传输线包括一对布置在与所述传输线相对的端部处的两个线路断路器。所述设施包括数量为N的交流直流变电站，其每个变电站与安全系统相关联，每个变电站连接到所述传输线组，并与短路电流的最大贡献相关联。更具体地，每个安全系统能够中断与所关联的变电站的短路电流的最大贡献相对应的直流电，线路断路器的每个具有能够中断

与变电站的短路电流的最大贡献的最高值相对应的直流电的断电能力。此外，所述方法在在传输线中一条上发生短路故障之后包括以下步骤：

-断开至少N-1个安全系统的步骤，该断开导致对于每个断开的安全系统，来自与所述断开的安全系统相关联的变电站对传输线组中的电流流通的贡献被消除；