[发明专利]一种多端直流输电系统的单站退出方法及装置

说明书

本发明公开一种多端直流输电系统的单站退出方法,换流站控制保护系统收到退站指令后，闭锁待退出站的换流器和跳开交流侧开关；闭锁直流功率控制站；闭锁直流电压控制站；检测待退出站流过断路器的电流，当电流低于预设分断阈值持续超过第一预设时间定值、且所有换流站均已闭锁时，下发断路器分闸命令；待断路器跳开后，待退出站执行直流侧极隔离；重新解锁直流电压控制站并将直流电压控至正常值；重新解锁直流功率控制站并将直流功率控至正常值。本申请提供的技术方案确保流过断路器的电流基本为零时再分开断路器，采用本发明后多端直流输电工程可选择成本低廉、结构简单的高压断路器，有效降低建设成本、提高系统运行的可靠性和灵活性。

技术领域

本发明涉及直流输电领域，具体涉及多端直流输电系统的单站退出方法及装置。

背景技术

多端直流输电应用中，若单站发生区内故障或者需要检修，最佳方式为将该站在线退出、其他站继续保持运行。

一种做法是在换流站与直流线路间增加分断电流能力强的直流断路器，通过直流断路器快速隔离故障站。但是直流断路器的成本高、占地大、构造复杂和可靠性降低。在现有的技术下，随着电压等级的升高，直流断路器成本和难度几乎呈指数级增长，在特高压场合下几乎无法应用。

另一种做法是采用常规交流断路器改造成的高压断路器，结构简单、成本低廉，几乎适用于任何电压等级。但其分断直流电流能力十分有限，在特高压场合甚至只有几十安培。因此高压断路器不能直接去快速隔离故障站，需要控制保护系统将电流控制至分断电流以下才能可靠隔离。

考虑到经济性和可靠性，在特高压应用场合利用高压断路器来实现换流站的在线退出是现有技术下的唯一选择。特高压工程一般输送的功率都很高，退站过程中引起的功率波动对系统的稳定运行影响较大，因此退站策略需要与稳控相配合，一般来讲功率从一个稳态到另一个稳态的时间越短越好，即退站的过程越短越好。对于一些配网工程或者成本有限的工程，高压断路器方案也是降低成本的有效措施。因此，亟需研究基于高压断路器的多端直流输电的单站退出策略，确保换流站能够可靠隔离且退站过程短暂。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种多端直流输电系统的单站退出方法及装置,解决高压断路器可靠和快速分断的问题，适用于多端直流输电工程。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

第一方面，本发明提出了一种多端直流输电系统的单站退出方法，所述多端直流输电系统至少包含三个换流站，其中一个换流站为直流电压控制站、其余换流站为直流功率控制站，各换流站通过直流线路连接；待退出换流站与直流线路间配置至少一个断路器；所述单站退出方法包括：

换流站控制保护系统收到退站指令后，闭锁待退出站的换流器和跳开交流侧开关；

闭锁直流功率控制站；

闭锁直流电压控制站；

检测待退出站流过断路器的电流，当电流低于预设分断阈值持续超过第一预设时间定值、且所有换流站均已闭锁时，下发断路器分闸命令；

待断路器跳开后，待退出站执行直流侧极隔离、重新解锁直流电压控制站并将直流电压控至正常值、重新解锁直流功率控制站并将直流功率控至正常值。

优选地，所述闭锁直流功率控制站包括：通过直流功率控制站将直流功率按一定的斜率降至零后，再闭锁直流功率控制站。

优选地，所述闭锁直流功率控制站包括：检测当前直流功率或电流，当低于设定的功率或者电流闭锁阈值时，直接闭锁直流功率控制站，否则先把直流功率控至闭锁阈值后再闭锁直流功率控制站。

优选地，若待退出站为直流电压控制站，在闭锁待退出站的换流器和跳开交流侧开关后，由其中一个原直流功率控制站接管直流电压控制成为新的直流电压控制站。