一种基于pmu的多回直流紧急功率调制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于PMU的多回直流紧急功率调制系统，所述调制系统包括传感器、PMU装置、GPS、控制主站和信号发送器，所述的PMU装置通过传感器与换流站连接，所述的控制主站分别与PMU装置、信号发送器通信连接，所述的GPS与PMU装置连接，所述的信号发送器与换流站连接；PMU装置对各换流站进行实时采样，计算电压相量值和相应的功率，输出相量数据，并根据GPS的时钟信号将带有时标的相量数据发送给控制主站；控制主站计算出各回直流输电系统的调制功率控制信号，各换流站根据调制功率控制信号进行功率调制。与现有技术相比，本实用新型具有可提高电力系统运行稳定性、调制效果好等优点。
【专利说明】—种基于PMU的多回直流紧急功率调制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种功率调制系统，尤其是涉及一种基于PMU的多回直流紧急功率调制系统。
【背景技术】
[0002]随着电力系统的发展，高压直流成为电网受入电量的主要部分，直流系统的安全运行对电网的重要性越来越大。HVDC (high-voltage direct current,高压直流)的响应快速、可控程度高、调节容量大、横跨区域广等特性，为改善系统的动态性能提供了有力的手段。由于多回直流输电系统是根据不同时期的系统条件独立设计的.相互间未考虑运行控制信息的交换和协调的控制。因此各回直流输电系统投入运行后对交流系统干扰的反应有可能形成“各自为政”的局面，有时甚至削弱原电力系统的动态性能，有必要探讨直流输电系统间以及与交流系统协调控制策略和算法。若能协调优化电网多回直流的控制环节，弓丨入新的控制信号，则完全有可能通过挖掘直流的潜力来提升整个交直流电网的动态性能，缩小送端和受端之间在直流闭锁后的不平衡功率，提高交直流系统的暂态稳定性以及改善区域间功率振荡的阻尼。
[0003]按控制目标的不同，直流输电系统的控制分为2类:一类控制是为保证直流输电系统正常运行所采用的控制，如定电流、定功率和定熄弧角控制等，其目标是维持恒定的输送功率，减少直流系统产生的谐波，保证直流输电系统与交流系统的无功交换功率在规定的范围内；另一类控制(称为调制控制)是通过交流系统实现的，主要目标是改善与之连接交流系统的暂态特性和稳定性，调制控制主要有功率调制和频率调制两大类。为了提高电网运行的稳定性，有必要对多回直流的功率调制协调进行研究。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可提高电力系统运行稳定性、调制效果好的基于PMU的多回直流紧急功率调制系统。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种基于PMU的多回直流紧急功率调制系统，用于对多回直流输电系统进行功率调制协调，所述的直流输电系统包括换流站，所述的调制系统包括传感器、PMU装置、GPS、控制主站和信号发送器，所述的PMU装置通过传感器与换流站连接，所述的控制主站分别与PMU装置、信号发送器通信连接，所述的GPS与PMU装置连接，所述的信号发送器与换流站连接。
[0007]所述的传感器包括电压传感器和电流传感器。
[0008]所述的PMU装置设有多个。
[0009]所述的控制主站包括接收模块、数据处理模块、存储模块和发送模块，所述的数据处理模块分别连接接收模块、存储模块和发送模块，所述的接收模块与PMU装置通信连接，所述的发送模块与信号发送器通信连接。[0010]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0011]I)本实用新型通过PMU装置实现多回直流输电系统间的功率协调，提高了电力系统的运行稳定性，对于严重的引起系统切机切负荷的故障，利用多回直流设备的过载能力，提升直流输送功率，维持送、受电端交流系统的动态稳定和电力平衡，减少了故障后送电端系统切发电机或受电端切负荷的数量，且保证了原有的输电计划，具有显著的经济效益；
[0012]2)本实用新型采用的调制功率控制信号计算方法简单有效，调制效果好。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图；
[0014]图2为计算出各回直流输电系统的调制功率控制信号的原理示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0016]如图1所示，一种基于PMU的多回直流紧急功率调制系统，用于对多回直流输电系统进行功率调制协调，所述的直流输电系统包括换流站1，所述的调制系统包括传感器2、PMU装置3、GPS4、控制主站5和信号发送器6，所述的PMU装置3通过传感器2与换流站I连接，所述的控制主站5分别与PMU装置3、信号发送器6通信连接，所述的GPS4与PMU装置3连接，所述的信号发送器6与换流站I连接。所述的传感器2包括电压传感器和电流传感器。所述的PMU装置3设有多个。换流站包括整流站和逆变站。
[0017]所述的控制主站5包括接收模块、数据处理模块、存储模块和发送模块，所述的数据处理模块分别连接接收模 块、存储模块和发送模块，所述的接收模块与PMU装置3通信连接，所述的发送模块与信号发送器6通信连接。
[0018]上述基于PMU的多回直流紧急功率调制系统的工作原理包括以下步骤:
[0019]DPMU装置3通过传感器2对各换流站I的电压和电流信号进行实时采样；
[0020]2) PMU装置3根据采样信号计算电压相量值和相应的功率，输出相量数据；
[0021]3)GPS4向PMU装置3发送当前时钟信号，PMU装置3根据时钟信号将相量数据打上时标，并将带有时标的相量数据打包发送给控制主站5 ；
[0022]4)控制主站5的接收模块接收相量数据后传输给数据处理模块，数据处理模块根据相量数据计算出各回直流输电系统的调制功率控制信号，并将调制功率控制信号发送给发送模块，同时将计算结果和相量数据保存至存储模块中；
[0023]5)发送模块通过信号发送器6将调制功率控制信号发送给换流站1，各换流站根据接收到的调制功率控制信号进行直流输电系统的功率调制。
[0024]如图2所示为计算出各回直流输电系统的调制功率控制信号的原理示意图。图2中，Pn表示直流η在闭锁前的输送功率，Pnl表示直流η极I在闭锁前的输送功率，Pn2表示直流η极2在闭锁前的输送功率，当直流正常运行时，运行状态为1，当直流闭锁时，运行状态为0，Ps为总的功率缺额，APnl为直流η极I的调制功率，APn2为直流η极2的调制功率，△ Pn为直流η总的调制功率，允许信号表示直流紧急功率调制协调功能是否投入。[0025]直流紧急功率协调控制将功率缺额分摊至其他有裕度的直流，每个直流承担的份额与其裕度成正比，若发生单极闭锁时，直流自带功率控制环节将部分功率转移到另外一极，因此在功率缺额中需要减掉转移至另外一极的功率。
[0026]所述的步骤4)中数据处理模块根据相量数据计算出各回直流输电系统的调制功率控制信号具体为:
[0027]a)数据处理模块通过接收模块获取各直流输电系统的功率信号；
[0028]b)数据处理模块根据当前功率信号判断是否执行紧急功率调制功能，若是，则执行步骤C)，若否，则返回步骤a)；
[0029]c)计算各调制功率控制信号:
[0030]设第k回直流极I发生闭锁，则第η回直流极j的调制功率公式为:
【权利要求】
1.一种基于PMU的多回直流紧急功率调制系统，用于对多回直流输电系统进行功率调制协调，所述的直流输电系统包括换流站，其特征在于，所述的调制系统包括传感器、PMU装置、GPS、控制主站和信号发送器，所述的PMU装置通过传感器与换流站连接，所述的控制主站分别与PMU装置、信号发送器通信连接，所述的GPS与PMU装置连接，所述的信号发送器与换流站连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于PMU的多回直流紧急功率调制系统，其特征在于，所述的传感器包括电压传感器和电流传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于PMU的多回直流紧急功率调制系统，其特征在于，所述的PMU装置设有多个。
4.根据权利要求1所述的一种基于PMU的多回直流紧急功率调制系统，其特征在于，所述的控制主站包括接收模块、数据处理模块、存储模块和发送模块，所述的数据处理模块分别连接接收模块、存储模块和发送模块，所述的接收模块与PMU装置通信连接，所述的发送模块与信号发送器通信连接。
【文档编号】H02J13/00GK203491710SQ201320265132
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年5月15日 优先权日:2013年5月15日
【发明者】崔勇, 郭强 申请人:国家电网公司, 上海市电力公司, 华东电力试验研究院有限公司