[发明专利]一种特高压直流输电系统串联双阀组平衡运行控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及特高压直流输电系统技术领域，具体涉及特高压直流输电系统串联双阀组平衡运行控制方法。

背景技术

特高压直流双12脉动换流阀串联运行时，每个极由两个阀组串联，分别为高端阀组和低端阀组，接于相应的极高压母线和极中性母线之间。极控系统分为极控制层和阀组控制层两个层次，阀组控制层实现高端阀组或低端阀组的触发控制称为组控，换流变分接开关的档位调节与控制功能设置于组控系统中。极控制层负责极电压指令和极电流指令等计算与闭环控制称为极控。

由于高、低端阀组的触发控制均由各自的组控系统实现，实际运行中，由于某一个阀组的换流变分接开关故障，或者串联双阀组的换流变分接开关控制模式不一致，将造成高、低端阀组的触发角（熄弧角）、换流变分接开关档位等运行工况出现较大偏差。试验及现场运行情况均证明，当同极串联的两个阀组出现不平衡运行时，会在换流站400kV母线上产生大量谐波，其中以24次谐波居多，严重影响特高压直流输电系统的安全稳定运行，恶劣情况下会造成阀厅避雷器击穿、特高压直流输电系统强迫停运等后果。

当前的特高压直流控制系统为避免出现串联双阀组不平衡运行的情况，采取了对解锁状态下的同极双阀组分接开关档位进行比较监视的措施，该逻辑在组控系统中实现，当同极双阀组换流变分接开关档位相差大于（含）1档时，禁止档位较高的阀组的换流变提升其分接开关档位，同时禁止档位较低的阀组的换流变降低其分接开关档位。同时，禁止人为的将串联双阀组的换流变分接开关控制模式设置为不一致。

此外，在整流侧的组控系统中，设置了一个档位跟随逻辑，即让处于闭锁状态的阀组的换流变分接开关档位自动跟随已处于解锁状态的阀组的换流变分接开关的档位。而逆变侧由于正常情况下其阀控系统的电压控制器起作用，高、低端阀组电压可以保持一致，也即高、低端阀组能够保持平衡运行，逆变侧并未设置该跟随逻辑。

但当前逻辑存在一个弊端，那就是仅在解锁状态下对同极双阀组换流变分接开关的档位进行比较监视，出现以下两种情况时，现有的同极双阀组换流变分接开关档位比较监视逻辑不起作用，会导致阀组或极一经解锁就出现同极双阀组换流变分接开关档位不一致的情况，也即一经解锁，同极双阀组就处于不平衡运行工况，为特高压直流系统的稳定运行带来风险。

情况1：串联运行的双阀组同时处于闭锁状态并准备解锁，但其中一个阀组的换流变分接开关故障导致其档位无法调整，在闭锁状态时，同极双阀组已经出现较大的档位差，且由于其中一个阀组的换流变分接开关故障无法调整，解锁之后该档位差将一直存在。

情况2：串联运行的两个阀组，一个处于解锁状态一个处于闭锁状态准备解锁，其中一个阀组的换流变分接开关出现了故障无法调整，这同样可能导致解锁之后该极串联双阀组档位差一直存在。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的是提供一种特高压直流输电系统串联双阀组平衡运行控制方法，可以有效解决以上两种情况下出现的换流变分接开关档位不一致情况，大大降低特高压直流输电系统同极双阀组不平衡运行的风险。

为实现以上目的，本发明采取了的技术方案是：

一种特高压直流输电系统串联双阀组平衡运行控制方法，所述直流输电系统包括通过输电线路相连的整流侧和逆变侧，所述整流侧和逆变侧均设有两个极，每个极均设有极控制系统，每个极由两个串联的阀组构成，每个阀组的触发动作均由各自的组控系统实现，所述两个串联的阀组对应的组控系统与对应的极控制系统通过控制总线进行通信，

在逆变侧的各组控系统中均增加一第一控制逻辑，该第一控制逻辑的控制方法是：当一极已经有一个阀组在解锁状态或闭锁状态，操作同极的另一个阀组至闭锁状态时，自动调整处于闭锁状态的换流变分接开关档位，最终保持该两个阀组的换流变分接开关档位一致；

在整流侧和逆变侧的各组控系统中均增加一第二控制逻辑，该第二控制逻辑的控制方法是：当一极的其中一阀组处于闭锁状态，同极的另一个阀组处于闭锁状态或解锁状态时，将两个阀组的换流变分接开关档位进行比较，当换流变分接开关档位相差超过1档时，禁止处于闭锁状态的阀组解锁。

在逆变侧，所述第一控制逻辑同时要求同极两个阀组各自的组控系统将换流变分接开关档位信号、阀组解、闭锁状态信号，通过第一控制逻辑和控制总线与对应的极控制系统通信。

在逆变侧，所述第二控制逻辑同时要求同极两个阀组各自的组控系统将换流变分接开关档位信号、阀组解、闭锁状态信号，通过第一控制逻辑和控制总线与对应的极控制系统通信。