[发明专利]双极直流输电线路融冰的方法和直流输电系统

说明书

技术领域

本发明涉及直流输电领域，更具体地说，涉及一种双极直流输电线路融冰的方法。

背景技术

目前，因输电线路结冰和积雪而造成高压输电线断线和倒塔、倒杆的事故时有发生，高压输电线路断线和倒塔事故严重影响了电网的安全运行，造成大面积停电事故。为了防止这类事故的发生，必须及时将导线上的结冰积雪化掉。

针对目前所使用的双极远距离直流输电系统直流线路的融冰方法可分为以下两类：

一类是不改变现有的双极远距离直流输电系统的结构，单纯依靠增大直流输电系统输送的功率，产生足够大的电流，利用电流的发热进行融冰，如图1所示。图1中，交流系统中的交流电经换流变进行电压、电流的变换，之后，经过变压后的交流电经过换流阀后，由交流电转换为直流电。交流系统中的交流电经过两次变换后，可以分别在两极的直流线路上产生一个正的直流电压和一个负的直流电压，根据图1的表示，设极1直流线路上的电压是正电压(大于0)，而极2直流线路上的电压是负电压(小于0)，因此，两极线路上产生的电功率是同向的，由此可以计算出直流输电系统与两端交流系统所交换的电功率应为两极线路上功率的和，两极上的直流电达到接收端后再经过换流阀和换流变的转换后，由直流电再度变换为交流电，进入接收端的交流系统。由此可以得到，若要满足融冰的要求，则两极直流线路的功率就要足够大，但是受制于水库水位、负荷较小等因素，往往不能输送太大的功率，因此，融冰效果不佳。

另一类则需要改变现有的双极远距离直流输电系统的结构，如图2所示，该方法需要将双极直流输电线路在一端短接，并在另一端接入外部电源设备，并由外部电源设备提供的能量转化为直流线路的发热，达到融冰的效果。由于该方法要求将整个直流线路从原直流输电系统中退出，同时依靠增加开关、引线等设备形成新的电流回路，且必须配备独立的外部电源设备，因此需要较大的设备投资。

由上述两种方法可以得到，现有的双极直流输电线路融冰的方法存在着直流线路无法输送融冰所要求的电功率或增加系统复杂度和设备投资的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种双极直流输电线路融冰的方法，即设置双极直流输电线路两极电压极性为同极性；双极直流输电线路两极输送反向电功率进行融冰；闭锁两极，融冰结束。本发明可以解决现有技术中直流线路无法输送融冰所要求的电功率或增加系统复杂度和设备投资的问题。

本发明实施例是这样实现的：

一种在直流输电系统中双极直流输电线路融冰的方法，所述直流输电系统包括换流变、换流阀、双极直流输电线路、直流控制保护系统，

设置双极直流输电线路两极电压极性为相同；由双极直流输电线路两极输送反向电功率进行融冰；进行融冰保护进程；按照以下步骤进行融冰保护进程：

a、启动融冰保护程序；

b、判断融冰保护是否投入使用，如果融冰保护未投入使用，则不采取任何措施；如果融冰保护投入使用，则执行步骤c；

c、判断双极直流输电线路两极的直流功率传输方向是否相反，如果方向相同，则不采取任何措施；如果方向相反，则执行步骤d；

d、判断本极是否处于运行中，如果本极未运行，则不采取任何措施；如果本极处于运行中，则执行步骤e；

e、判断另一极是否停止运行，如果另一极未停止运行，则不采取任何措施；如果另一极已停止运行，则执行步骤f；

f、测量两极所传输的电功率，并计算其差值，如果差值小于所设定的参考值，则不采取任何措施；如果差值大于所设定的参考值，则执行步骤g；

g、本极进行闭锁处理。

所述双极直流输电线路两极输送反向电功率进行融冰之前进一步包括：以不致使直流系统断流的最小电流指令解锁两极。

所述双极直流输电线路两极输送反向电功率进行融冰之前进一步包括：逐渐将两极电流增大至融冰所要求的电流大小。

所述双极直流输电线路两极输送反向电功率进行融冰之后进一步包括：逐渐减小两极电流至最小允许电流值。

对现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案具有以下优点和特点：本发明实施例采用的是通过将双极直流输电线路两极电压极性选择为同极性，由此两极可以产生反向的电功率，达到两极直流线路上分别输送较大的电功率，而直流输电系统与两端交流系统交换较小的电功率的目的，另外，该技术方案无需改变现有的双极直流输电线路的系统结构，减少了资金的投入。

较佳地，该方案还采取了融冰保护措施，避免了系统在某一极闭锁时造成整个直流输电系统与两端交流系统交换的功率过大，造成对交流系统的损害。

附图说明