一种多端柔直主站故障应对策略及系统的制作方法

1.本发明涉及电力电子在电力系统技术领域，尤其涉及一种多端柔直主站故障应对策略。


背景技术：

2.随着化石能源的大量使用，在浪费资源的同时造成了严重的环境污染，人们越来越需要太阳能，风能等清洁电源替代传统的发电电源，大量的新能源接入必将导致传统电力系统的架构发生变化，威胁到电网的安全稳定性，多端柔直输电通过换流站将交流电整流为直流电进行输送，可以实现异步电网的互联，为大规模新能源并网提供了一种方式。
3.在多端柔直换流站的控制方式中，主从控制采用的是选择一个主站，起的作用是通过定直流电压控制实现对多端柔直的直流电压进行调节，维持多端柔直的直流电压的稳定，其余从站采取各自的方式传输功率，不平衡的功率都流入主站，主站相当于交流电网中的平衡节点。但这样的多端柔直系统一旦发生故障，如主站侧发生短路故障，主站就会退出运行。并且，在主站调节直流电压平衡的过程中，如果不平衡功率过大，超出了主站的调节范围时，过载的主站也不能再进行调节直流电压。因此，多端柔直系统会发生电压不稳定的风险。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明提供了一种多端柔直主站故障应对策略解决主站侧发生短路故障会退出运行；在主站调节直流电压平衡的过程中，如果不平衡功率过大，超出了主站的调节范围时，过载的主站也不能再进行调节直流电压，电压不稳定的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一方面，提供了一种多端柔直主站故障应对策略，包括，
8.每个换流站均存储有备用从站表，当多端柔性直流的主站发生故障或过载并退出运行时，依据备用从站表中换流站的顺序，通过主站的通行信道将信息传输至从站，从站在得到信息后变换为主站的控制方式。
9.作为本发明所述的多端柔直主站故障应对策略的一种优选方案，其中：所述多端柔性直流的主站的控制方式为定直流电压控制方式，从站采用定有功功率控制。
10.作为本发明所述的多端柔直主站故障应对策略的一种优选方案，其中：所述备用从站表中换流站的顺序根据各系统满载容量由大到小排序。
11.作为本发明所述的多端柔直主站故障应对策略的一种优选方案，其中：所述通过主站的通行信道将信息传输从站，依据所述满载容量由大到小的排序进行传输。
12.作为本发明所述的多端柔直主站故障应对策略的一种优选方案，其中：当从站在收到主站发来的信息后，判断自身状态是否可以替换主站。
13.作为本发明所述的多端柔直主站故障应对策略的一种优选方案，其中：若可以，从站会将信息发送给主站，并将自身控制方式切换为主站控制方式；
14.若不可以，则将拒绝的信息发回主站，主站会根据备用从站表的顺序向表中排序在下一个的从站发送信息，直到下一个从站可以替换为主站控制方式。
15.作为本发明所述的多端柔直主站故障应对策略的一种优选方案，其中：当已切换为主站控制方式的从站发生过载或故障退出运行时，按照该从站的备用从站表向下一个从站发送信息，并将下一个从站的控制方式切换为主站控制方式。
16.作为本发明所述的多端柔直主站故障应对策略的一种优选方案，其中：当主站短路故障清除之后，向当前切换为主站控制方式的从站发送信息，主站投入运行后，该从站将控制方式切换为原先的控制方式。
17.另一方面，还提供了一种多端柔直主站故障应对策略的系统，包括，连接在同一直流端的多端柔性直流系统，各交流电网通过换流站连接到同一直流母线。
18.更进一步的，包括，主站的通行信道采用光纤通信。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过在每一个换流站设置备用从站表，使得主站过载或发生故障退出运行时，可以根据预先设置的备用从站表顺序来确定备用从站，并且取代主站的备用从站在同样发生过载或故障退出运行时也同样可以根据自身预先设置的备用从站表顺序来确定备用从站。所提出的应对策略可以在多端柔直主站故障和恢复时快速生成相应的应对策略，提高多端柔直系统的安全性，稳定性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
21.图1为本发明一个实施例所述的多端柔直主站故障应对策略的系统结构示意图；
22.图2为本发明一个实施例所述的多端柔直主站故障应对策略的系统中各换流站的备用从站表示意图；
23.图3为本发明一个实施例所述的多端柔直主站故障应对策略中主站故障运行应对策略流程示意图；
24.图4为本发明一个实施例所述的多端柔直主站故障应对策略中主站故障运行恢复策略流程示意图。
具体实施方式
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
27.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
28.本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
29.同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.实施例1
32.参照图1-4，为本发明的一个实施例，提供了一种多端柔直主站故障应对策略，包括：
33.每个换流站均存储有备用从站表，当多端柔性直流的主站发生故障或过载并退出运行时，依据备用从站表中换流站的顺序，通过主站的通行信道将信息传输至从站，从站在得到信息后变换为主站的控制方式。
34.通过本文实施例的方法，在发生主站过载或故障退出运行时可以根据预先设置的备用从站表，通过通信的方式，让指定的备用从站可以切换为主站控制方式，从而代替主站调节直流电压，提高多端柔直系统的稳定性和安全性。
35.更进一步的，多端柔性直流的主站的控制方式为定直流电压控制方式，从站采用定有功功率控制。
36.应说明的是，主从控制采用的是选择一个主站，起的作用是通过定直流电压控制实现对多端柔直的直流电压进行调节，维持多端柔直的直流电压的稳定，其余从站采取各自的方式传输功率，不平衡的功率都流入主站，主站相当于交流电网中的平衡节点。
37.更进一步的，备用从站表中换流站的顺序根据各系统满载容量由大到小排序。
38.应说明的是，满载容量可以理解为各端柔性换流站可以承受的功率。
39.更进一步的，通过主站的通行信道将信息传输从站，依据满载容量由大到小的排序进行传输。
40.通过本文实施例的方法，将从站由大至小排序能够在主站故障时，能够快速确定主站，简化重新设定的过程并节约判断搜索的过程。
41.更进一步的，当从站在收到主站发来的信息后，判断自身状态是否可以替换主站。
42.更进一步的，若可以，从站会将信息发送给主站，并将自身控制方式切换为主站控制方式；
43.若不可以，则将拒绝的信息发回主站，主站会根据备用从站表的顺序向表中排序在下一个的从站发送信息，直到下一个从站可以替换为主站控制方式。
44.更进一步的，当已切换为主站控制方式的从站发生过载或故障退出运行时，按照该从站的备用从站表向下一个从站发送信息，并将下一个从站的控制方式切换为主站控制方式。
45.如附图2-3所示，提供了一种优选实施方式，主站备用从站表有两个备用从站，备用从站1为第一从站，备用从站2为第二从站，在主站发生过载或故障退出运行时，主站会先向备用从站表的第一项，及第一从站发送信息，通知第一从站变换为主站控制方式。多端柔直主站过载或故障退出运行应对策略中，每个从站也存储有备份主站的从站表，第一从站的备用从站表中，备用从站1为第二从站，第二从站根据需要预先设置备用从站表。当已经代替主站进行平衡直流电压的第一从站发生过载或故障退出运行时，第一从站会根据自身的备用从站表，向备用从站表的第一项，及第二从站发送信息，通知第二从站变换为主站控制方式。如果第二从站也不可以替换主站，则主站会继续按备用从站表的顺序发送给备用从站，直到备用从站发送同意替换主站的信息，此时该从站切换为主站控制方式。
46.应说明的是，优选的，当系统结构发生变化时，各换流站根据电力系统的详细信息会更新备用从站表，使最能够承担直流电压稳定的从站排在备用从站表的前面。
47.更进一步的，当主站短路故障清除之后，向当前切换为主站控制方式的从站发送信息，主站投入运行后，该从站将控制方式切换为原先的控制方式。
48.应说明的是，多端柔直主站恢复应对策略针对主站恢复正常状态可以承担直流电压稳定后，生成相关步骤使主站再次调节电压稳定。
49.本发明通过在每一个换流站设置备用从站表，使得主站过载或发生故障退出运行时，可以根据预先设置的备用从站表顺序来确定备用从站，并且取代主站的备用从站在同样发生过载或故障退出运行时也同样可以根据自身预先设置的备用从站表顺序来确定备用从站。所提出的应对策略可以在多端柔直主站故障和恢复时快速生成相应的应对策略，提高多端柔直系统的安全性，稳定性。
50.基于上述实施方式还提供了一种多端柔直主站故障应对策略的系统，参照附图1，包括，连接在同一直流端的多端柔性直流系统，各交流电网通过换流站连接到同一直流母线，优选的，主站的通行信道采用光纤通信。
51.应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。