特高压直流输电系统顺序控制研究

特高压直流输电系统顺序控制研究

唐恒蔚

(国网湖南省电力公司检修公司湖南省长沙市410000)

摘要：进行顺序控制研究工作时，要清楚其可以按照顺序完成所有的操作步骤，在直流输电系统中属于一种自动控制系统。随着我国经济的快速增长，对电力的需求量增加，为了满足城市电力的正常供应，我国已经建设了很多特高压直流输电线路。但是为了保证特高压直流输电线路的安全性和稳定性，必须采取高效的顺序控制。下面就对这些方面进行分析，希望给有关人士一些借鉴。

关键词：特高压；直流输电系统；顺序控制

对于顺序控制而言，其是新研发的控制技术，在特高压直流输电系统中有很大的作用，具体而言，线路在正常运行中，该控制功能可以保证换流站内开关操作的可靠性，保证操作开关时的安全性，与此同时，还可以保证整个输电系统的平稳起停。在特高压直流输电系统运行过程中，可能会出现一些问题，对电压进行调控，或者临时出现故障进行处理，工作人员需要对开关场的接线方式，对不同控制方式进行切换，而该功能可以保证切换的安全平稳。

1案例分析

1.1±800kV特高压直流输电工程基本情况

随着我国科学技术的发展，以及在特高压输电线路的需求增大，在国内已经建成了两条特高压直流输电工程，输出功率为±800kV，当前已经建成并投入运行，说明特高压直流输电技术已经成熟，下面就以某一个±800kV特高压直流输电工程为例，分析直流输电系统顺序控制技术的应用。其核心系统是ABB研发的DCC800系统，对于DCC800的控制主机作用非常强大，在实践应用中可以有效对双极层、极层、阀层等进行控制，保证我国的供电效率。

1.2深入分析顺序控制技术

对于在特高压直流输电系统中的顺序控制而言，主要作用就是对换流站中的刀闸的开合情况，电动开关的开合等进行控制操作，与此同时，为换流阀的闭锁、解锁操作进行自动控制，提高工作效率，保证操作的准确性，是以后特高压直流输电系统的发展方向。为了保证顺序控制的安全性和稳定性，考虑到正常概率故障问题，一般在设置顺序控制时，必须包含按步执行操作和自动执行操作两种形式。对于自动控制非常简单方便，对于按步操作而言，执行中的每一个步骤都必须根据操作人员进行按键选择，决定下一步的顺序控制内容。除此之外，对于顺序控制而言，其还具有按步控制和自动控制相互之间的转换特点，当前技术在转换次数方面没有任何限制。

2分析特高压直流输电系统中模式转换功能

2.1分析顺序控制中的联合控制技术

在应用联合控制模式下，控制顺序操作可以很好的完成逆变站与整流站之间的配合工作，而且都是自动化操作完成，在控制过程中，两站中的电流控制命令是同步下达的，提高了控制的准确性，保证了控制的质量。具体操作中有两种不同的模式，第一种，通过主站对这两个站进行检测，在允许位同时有效的时候，工作人员下达操作命令之后，主站可以利用各站之间的通信向从站发送相关的命令。例如对产生的降压运行模式进行控制，在从主站完成信息的接收，到相关命令的下达，顺序控制可以有效配合主站改变当前系统的运行状态。还有第二种模式，操作人员下达操作指令之后，在主站系统中只能检测到该站的允许位，有效时主控站将会执行模式转换，更新的状态通过站间通信发送给从控站，当从控站接收到新的状态时，配合运行特性改变状态。

2.2分析独立控制技术的应用

在特高压直流输电系统顺序控制中，进行独立操作时，各个站之间的通信系统不能配合同步命令执行，那么在特高压直流输电系统运行过程中，如果要对相关问题，调控手段进行联系，相关的站内人员可以利用手机的方式进行联系，有效将站间联系在一起，做到独立控制。

2.3分析协调技术的应用情况

通过实践得知在主控站内工作中，通过手动操作就可以将主站的联合控制方式快速切换成独立的控制方式，如果在各个从站之间不存在站间通信功能，才可以将主站的控制模式转变为独立控制方式，如果两个站之间需要对运行模式进行改变，也必须调整到独立模式。如果各个站之间的有很好的通信信号，逆变站与整流站之间的电流命令是相互匹配的，主控站运行人员可以由独立控制切换到联合控制模式。当在联合控制模式下各个站之间通信出现故障，如果各站还不能及时转换到控制模式，系统会自动保持无站间的通信联合模式。

3换流阀顺序控制

3.1换流阀连接顺控

对于特高压直流输电系统而言，由于其功能强大，功率很高，因此在设计中也有其独到之处，其设计了两个12脉动的串联阀组，就是低压阀组和高压阀组和，在操作过程中[1]，工作人员利用换流阀就可以精准控制换流阀的起停功能，除此之外，还可以有效控制逆变站和整流站的配合情况。下面就对这些内容进行分析，让相关人员准确掌握这方面的知识。阀组的开关配置情况可以参考下图进行研究。在对换流阀进行控制过程中，要求换流阀已经处于一种连接的状态，然后再进行操作，具体连接流程是这样的，第一步，如果BPB处于闭合的状态，就应该及时将BPB分开，第二步，将AI与CI进行闭合操作，第三步，将BPI分开，这样整个换流阀连接顺控操作就完成了。

图1阀组的开关配置

3.2分析换流阀控制技术

在进行换流阀隔离顺控执行前，需要保证换流阀处于闭锁状态，在此基础上，还应该确保旁通断路器也是闭合状态。在对其进行隔离操作时，具体的步骤如下。第一步，如果BPB处于分开状态，那么就要先将BPB合上。第二步，将BPI合上，第三步，将AI与CI进行分开，整个操作过程完成。

3.3分析换流阀控制技术

在对换流阀进行带电退出顺控操作前，要满足以下条件，例如极功率，双极命令低于等于双极和单极功率命令的限制，不仅如此，对于单极中的最后一个换流阀，要求不能进行手动操作退出，当换流阀执行带电退出时，逆变站要比整流站先退出，如果保护触发后，一般退出低压阀组，可以不满足上述条件。具体的操作步骤如下。第一步，在90°Alpha角触发要退出的换流阀[2]，保证阀端电压近似等于0，第二步，投入旁通对，第三步，将旁通断路器合上，第三步，将换流阀进行闭锁操作。

3.4对极连控制技术的分析

第一步，将滤波器DCFILTER连接上[3]，第二步，将中性母线接地隔离开关连接上，第三步，将大地回线中性母线隔离开关连接上，第四步，将金属回线中性母线隔离开关连接上，第五步，将中性母线断路器连接上。第六步，将极线路隔离开关连接上。例如在制定方案中，先要考虑企业的经济问题，如果资金这方面没有办法解决，那么再好的检修继续也会落空，除此之外，具体的操作过程要按照步骤执行，规范化操作。

总结

通过以上对特高压直流输电系统顺序控制研究，发现顺序控制技术的应用，在进行换流站正常的运行过程中，可以保证直流供电系统的安全，在进行动作执行中，保证启停控制的稳定，在转换操作中，保证操作的可靠性，在进行不同的控制，对不同的配置模式进行操作中，可以保证转变的稳定性。该技术和传统的控制方式相比，不仅工作效率有很大的提高，而且控制更加精准，保证整个特高压直流输电系统的安全和稳定。

参考文献

[1]罗磊,盛琰,王清坚,等.特高压直流输电系统顺序控制的研究[J].电力系统保护与控制,2011,39(23):30-33.

[2]黄志雄.刍议特高压直流输电系统的顺序控制策略[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2012:10-10.

[3]律方成,秦春旭,郭文义,等.高海拔地区±800kV特高压直流输电系统绝缘子带电自然积污特性[J].高电压技术,2013,39(3):

513-519.