专利名称：直流送端交流系统电功率快速测量方法
技术领域：
本发明涉及一种快速测量直流输电系统送端交流系统的电功率的方法，为直流系统输送功率的快速调节提供依据。
背景技术：
电力系统中的直流输电是在送端(电源端)将交流电经整流后变为直流，经直流输电线路输送至受端(负荷端)，再经逆变将直流变为交流，注入受端系统。当送端交流系统只经直流系统与外界相连时，要求送端交流系统盈余功率与直流系统输送功率匹配，以维持交直流系统的稳定运行。在直流系统定功率控制模式下，直流系统输送的电功率固定，交流系统盈余电功率与之对应。而直流系统仍维持原有输送功率，将造成交直流系统功率不匹配，从而造成交流系统频率大幅度变化，威胁系统运行安全。因此，有必要对送端交流系统内盈余的电功率(原动机功率减去厂用电负荷)进行快速测量，据此快速调节直流系统输 送功率，使之与变化后的交流系统盈余电功率匹配，保证电力系统运行安全。一般在正常运行期间，送端交流系统的盈余电功率可通过测量换流站内各换流变交流电功率总和，或通过测量各发电机支路送出电功率(扣除厂用电)总和获得。但在交流系统发生电功率突变后，由于定功率控制直流系统输送功率不变，换流变交流功率总和或各发电机支路送出功率总和仍维持电功率突变前数值不变。此时，按常规方法测量的电功率总和已经不能反映交流系统电功率突变后的真实功率，需要采用新的测量方法快速测量突变后的交流系统盈余电功率。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速测量送端交流系统盈余电功率的方法，在交流系统出现电功率突变后，仍能快速测量变化后的交流系统盈余电功率，测量精度满足工程应用需要。为实现上述目的，本发明提供一种直流送端交流系统电功率快速测量方法，其特征在于包括下列步骤
1、在交流系统各电源支路设置测量点，正常运行期间连续测量各电源支路送出的电功率并存储，将测量结果经通信通道每秒一次传输至设置在换流站的控制主站，控制主站计算每一秒传输过来的各支路电功率之和即为交流系统此时的总盈余电功率E P ；
2、测量到某一个或某几个电源支路中的输出电功率突变为零时，则判断这些支路跳闸，将跳闸信息及对应的支路跳闸前的稳态电功率值Pm、Pn……传输至控制主站，控制主站接收任一电源支路传来的跳闸信息及跳闸前功率值，等待150ms后，取第I步计算的突变前最后一次的各支路电功率总和E P，并计算E P -Pm-Pn-……，即为电功率突变后交流系统总盈余电功率。本发明方法能够快速测量突变后的交流系统电功率，不受突变前后直流传输功率不变，从而各电源支路输出电功率总和不变的影响，为在送端交流系统频率大幅下降前对直流系统进行及时的功率调节奠定基础，维持送端交流系统的稳定运行。
附图是直流输电系统送端交流系统示意图。
具体实施例方式 参照附图，I代表发电厂A、发电厂B、发电厂C、发电厂D，2是开关站，3是换流站，在发电厂A、发电厂B、发电厂C、发电厂D共4个发电厂配置电功率测量设备，测量各发电厂内各电源支路即发电机支路中支路Al—An、支路BI—Bn、支路Cl一Cn、支路Dl--Dn的有功功率，并将各支路的测量结果PAl……PAruPBl……PBruPCl……PCruPDl……PDn按固定周期I秒传送至控制主站即换流站，换流站接收到发电厂A、发电厂B、发电厂C、发电厂D传来的
有功功率值，计算E P=PAl+......PAn+PBl+ ......PBn+PCl+......PCn+PDl+......PDn 得到正常 运行期间送端交流系统盈余电功率；当任一电源支路以支路Al为例跳闸断开后，该支路电功率变为零，配置在发电厂A的电功率测量装置检测到Al支路电功率突变为零，判断该回路跳闸，并立刻将该回路跳闸信息及该回路跳闸前200ms的稳态电功率PAl发送至换流站；换流站接收发电厂A传来的Al支路跳闸信息及跳闸前Al支路电功率PA1，等待150ms后，所有跳闸支路的跳闸信息及跳闸前功率均已传输至换流站，取突变前最后一次计算所得的2P，并计算E P-PA1，即为支路Al跳闸后交流系统总盈余电功率；根据计算所得功率值立即调整直流系统，使直流系统输送功率与交流系统盈余电功率匹配，避免交流系统出现大幅频率变化，威胁安全稳定运行。支路LI-支路L6任一支路跳闸断开后(以支路L5断开为例)，经该支路送出的发电厂全部机组支路电功率变为零。配置在发电厂A的电功率测量装置检测到Al—An支路电功率均突变为零，判断各回路跳闸，并立刻将各支路跳闸信息及支路跳闸前的稳态电功率PAl-PAn发送至换流站；配置在发电厂B的电功率测量装置检测到BI—Bn支路电功率突变为零，判断各支路跳闸，并立刻将各支路跳闸信息及支路跳闸前的稳态电功率PBl-PBn发送至换流站。换流站接收到发电厂A、发电厂B传来的支路跳闸信息及跳闸前各支路电功率后，计算E P-PAl-……PAn-PBl-……PBn，即为支路L5跳闸后交流系统总盈余电功率，并根据计算所得功率值立即调整直流系统。
权利要求
1.一种直流送端系统电功率快速测量方法，其特征在于包括下列步骤 (1)在交流系统各电源支路设置测量点，正常运行期间连续测量各电源支路送出的电功率并存储，将测量结果经通信通道每秒一次传输至设置在换流站的控制主站，控制主站计算每一秒传输过来的各支路电功率之和即为交流系统此时的总盈余电功率E P ； (2)测量到某一个或某几个电源支路中的输出电功率突变为零时，则判断这些支路跳闸，将跳闸信息及对应的支路跳闸前的稳态电功率值Pm、Pn……传输至控制主站，控制主站接收任一电源支路传来的跳闸信息及跳闸前功率值，等待150ms后，取第I步计算的突变前最后一次的各支路电功率总和E P，并计算E P -Pm-Pn-……，即为电功率突变后交流系统总盈余电功率。
全文摘要
一种直流送端交流系统电功率快速测量方法，是在交流系统各电源支路设置测量点，正常运行期间连续测量各电源支路送出的电功率并存储，将测量结果经通信通道每秒一次传输至设置在换流站的控制主站，控制主站计算各支路电功率之和即为交流系统此时的总盈余电功率∑P；测量某一个或某几个电源支路中的输出电功率突变为零，则判断这些支路跳闸，将跳闸信息及对应的支路跳闸前的稳态电功率值Pm、Pn…..传输至控制主站，控制主站接收到任一电源支路传来的跳闸信息及跳闸前功率值后，等待150ms后，取最近一次计算所得的各支路电功率总和∑P，并计算∑P-Pm-Pn-……，即为突变后交流系统总盈余电功率。本发明能够快速测量突变后的交流系统电功率，维持送端交流系统的稳定运行。
文档编号G01R21/00GK102721858SQ20121023057
公开日2012年10月10日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者吴晓蓉, 王建华, 王颖 申请人:中国电力工程顾问集团东北电力设计院