[发明专利]基于调相机与安稳系统的实用直流连续换相失败抑制装置及方法

说明书

本发明提供一种基于调相机与安稳系统的实用直流连续换相失败抑制装置及方法，该装置包括调相机、调相机控制系统、直流控保系统；所述调相机，用于从直流母线处获取直流母线电压和直流电流信息，并送入调相机控制系统；所述调相机控制系统，用于根据调相机输入的直流母线电压和直流电流信息判断直流是否发生换相失败，若判断结果为是，则调相机控制系统控制调相机进入强励状态，否则，判断是否收到直流控保系统发出的直流换相失败信号，如果判断结果为是，则调相机控制系统控制调相机进入强励状态。本发明不仅可提升调相机无功支撑能力，降低直流换相失败发生风险，同时经济性好，建设成本少，便于工程应用。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体是一种基于调相机与安稳系统的实用直流连续换相失败抑制装置及方法。

背景技术

随着我国直流工程的不断建成投产，电网公司“强直弱交”问题日渐突出，对电网动态无功支撑提出了更高的需求。为此，国家电网公司在特高压换流站建设了一批大型调相机，来提升系统电压稳定水平和降低直流连续换相失败发生概率。然而，当前换流站内调相机为机端电压跟随控制，并未考虑其无功出力对直流连续换相失败的支撑能力。“基于新一代调相机的多目标无功电压协调控制系统研究，李锴、邵德军等，电网技术，2019”主要针对调相机稳态工况下的控制方案，没有涉及调相机对直流连续换相失败的抑制；“抑制直流连续换相失败的调相机紧急控制，李兆伟、吴雪莲等，电力系统自动化，2018”需要新建立一个调相机紧急控制子站和紧急控制系统，来抑制直流发生连续换相失败概率，但建设成本较大。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种基于调相机与安稳系统的实用直流连续换相失败抑制装置及方法，一方面通过调相机控制系统增加判据直接判断直流换相失败情况；另一方面针对调相机就地判据可能难以准确判断某些远端故障导致直流换相失败的情况，通过直流控保、安稳系统以及AVC系统实现直流换相失败的准确判断，本发明不仅可提升调相机无功支撑能力，降低直流换相失败发生风险，同时经济性好，建设成本少，便于工程应用。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种基于调相机与安稳系统的实用直流连续换相失败抑制装置，包括调相机、调相机控制系统、直流控保系统；

所述调相机，用于从直流母线处获取直流母线电压和直流电流信息，并送入调相机控制系统；

所述调相机控制系统，用于根据调相机输入的直流母线电压和直流电流信息判断直流是否发生换相失败，若判断结果为是，则调相机控制系统控制调相机进入强励状态，否则，判断是否收到直流控保系统发出的直流换相失败信号，如果判断结果为是，则调相机控制系统控制调相机进入强励状态。

进一步的，还包括安稳装置、AVC系统，所述安稳装置与直流控保系统和AVC系统分别连接，

所述直流控保系统，用于根据其内部换相失败预测模块判断直流是否发生换相失败，如果判断直流发生换相失败，则将直流换相失败信号发送至安稳装置；

所述安稳装置，用于传送所述直流换相失败信号给AVC系统；

所述AVC系统，用于将安稳装置传送的所述直流换相失败信号发送至调相机控制系统。

进一步的，所述安稳装置通过光纤通信与直流控保系统连接，安稳装置与AVC系统之间通过4～20mA模拟量实现连接。

进一步的，调相机控制系统中包含就地模块，所述就地模块根据获取的直流母线电压和直流电流信息，根据式(1)和式(2)判断直流在交流系统相间故障及单相接地故障情况下是否发生换相失败：

其中，相间故障判据如式(1)所示：

单相接地故障判据如式(2)所示：