[发明专利]一种换流站运行方式的检测方法及检测装置

说明书

技术领域

本发明属于换流站领域，尤其涉及一种换流站运行方式的检测方法及检测装置。

背景技术

换流站的运行方式分为两种，一种是孤岛运行，一种是联网运行。换流站的孤岛运行方式，指的是接入送端换流站的电源经整流后直接通过直流线路送出，电源、换流站均不与交流系统发生电气连接，换流站的联网运行意为换流站或接入换流站的电站与主网的变电站有电气连接。

现有技术中，一般大容量直流换流站采取孤岛方式运行，可以避免直流故障后大规模地向交流系统转移，避免由于不受控潮流转移可能带来的电网稳定破坏事故，是一种较优电网结构。高压直流工程特别是大容量直流工程的送端换流站采用孤岛运行方式是目前的一种发展趋势。换流站采用孤岛运行方式后，孤岛系统将呈现出一系列与联网运行时不同的特点，需要采取与联网运行时不同的控制策略：

（1）换流站孤岛运行，降低了孤岛系统直流故障影响程度。联网运行时直流发生双极闭锁，除了需要切除接入换流站的机组外，可能还需要切除主网部分机组；换流站采取孤岛运行，直流发生双极闭锁，一般只需要切除接入换流站的机组；

（2）换流站孤岛运行，直流双极闭锁后的过电压水平一般远远超过常规变电站允许的水平1.3pu，可达到1.4~1.7 pu，一般要求换流变延时60~100ms后再切除，以利用换流变对工频过电压的抑制作用，这一点是与换流站联网运行时是不同的；

（3）孤岛系统发生交流或直流线路故障，系统频率、电压波动比联网方式更严重。因此换流站处于孤岛运行时，孤岛系统发生机组故障，交流或直流线路故障，换流站孤岛系统允许的暂态频率波动更大，一般达到±1Hz，孤岛或联网运行方式转换时需要切换直流控制系统中的频率限制器（FLC）参数，以取得最佳的频率控制效果；

（4）孤岛系统在直流发生单极闭锁时，允许换流站重启动不成功次数达到限定值后（通常为1~2次），直接闭锁故障单极。换流站流联网运行时，直流单极闭锁后允许重启动不成功的次数一般比孤岛运行时更多。

针对上述问题，换流站孤岛运行需要采取一系列与联网运行时不同的运行控制策略。但是，目前还没有一种检测装置或方法来检测换流站的运行方式，为换流站运行控制策略的切换提供依据。

换流站运行方式检测，与用于分布式能源（如风电、太阳能）的微网的孤岛运行检测状态具有很大的不同，后者通常通过主动或被动检测方法，如被动检测并网点的电压、电流、频率、相位的变化而对孤岛状态进行检测，或通过在分布式电源的输出中加入特定的谐波信号，通过对比电源近区的与主网中该谐波信号的有无、幅值大小、相位变化、阻抗大小变化等来判断换流站是否处于孤岛运行。

换流站的孤岛运行与微网的孤岛运行具有很大的不同：

（1）换流站的孤岛运行，孤岛系统与可能具有与主网系统具有相同的电压、电流、频率或相位，因此，通过上述量的变化而判断换流站是否处于孤岛运行是不可靠的。

（2）由于高压直流的输送功率比较大，常规可到3000MW~7200MW，接入电源处的装机规模比较大，采用在电源处加入调制谐波的方法来判断是否处于孤岛状态，如需要可靠检出，谐波电流或电压幅值需要达到一定值，现有技术无法实现，即使实现投资也较高，在电源处注入的谐波有可能恶化孤岛系统的电能质量。另方一面，还需要与从主网检测到的谐波进行对比，因此，检测速度无法满足要求。

（3）由于孤岛、联网运行采取不同的控制策略，换流站的孤岛检测不仅需要检测出换流站是出于孤岛运行状态，还需要检测换流站是否处于联网运行状态；常规的微网孤岛检测方法检出孤岛状态后即与系统解列结束程序运行，换流站的孤岛检测在检出孤岛状态后还需要继续检测系统是否恢复至联网运行。因此，换流站孤岛状态检测要求更高。本方法不仅适用于非计划孤岛运行，还适用于计划孤岛运行。

发明内容

考虑到换流站的运行方式检测的重要性，而现有技术中尚没有一种有效的换流站运行方式的检测装置或者方法，换流站运行方式的检测也无法应用在微网提出的各种孤岛检测方法，因此需要提出一种换流站运行方式的检测方法及检测装置。

本发明公开了一种换流站运行方式的检测方法，其包含以下步骤：

步骤1：检测装置采集电站、换流站、变电站的断路器的状态值S₁~S_n；

步骤2：检测装置计算逻辑表达式的值：                                                ；

步骤3：检测装置将逻辑表达式值输出至换流站站控、换流站稳控装置，电站稳控装置。