一种特高压直流输电系统直流线路电压波动的监视方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及特高压直流输电领域，更具体的说，是涉及一种特高压直流输电系统 直流线路电压波动的监视方法。
【背景技术】
[0002] 与传统交流输电技术相比，特高压直流输电具有线路输电能力强、损耗小、两侧交 流系统不需同步运行、发生故障时对电网造成的损失小等优点，特别适合用于长距离点对 点大功率输电。
[0003] 如云广、糯扎渡直流输电工程都是南方电网±800kV特高压直流输电系统，其直流 控制保护系统、直流测量系统二次设备均都是基于TDC的硬件平台。但直流线路容易出现电 压波动的异常现象，导致直流输电系统的稳定性降低，造成强迫停运，甚至对相关电力设备 造成损坏。由于直流线路电压在直流输电系统不同运行方式(双极大地、单极金属、单极大 地等）、不同传输功率(正常情况下在500MW-5000MW间调节）的工况下，其变化范围较大，所 以很难简单低地只对线路电压测量值本身设定范围完成对其的监视功能.特高压直流输电 工程中通常使用直流分压器来测量直流电压，并且特高压直流系统正常运行时，整流侧采 用定电流控制策略，逆变侧采用定电压控制策略，逆变侧直流电压控制功能最终需要实现 控制整流侧电压为设定的直流电压参考值，所以在极控系统中提供了逆变侧直流电压参考 值计算功能，以保证整流侧电压被控制为设定的电压参考值;工程现场直流输电系统电压 波动的主要表现形式有以下两种：（1)直流分压器高压臂、低压臂故障，或多块二次分压板 故障，整个直流线路电压UdH测点送两套直流测量系统出现偏差；（2)直流分压器单块二次 分压板故障，故障二次分压板卡对应的直流测量系统采样异常，另一套测量系统采样正常。 目前，世界上各直流输电系统均缺乏对直流线路电压及时、有效的监视手段。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种特高压直流输电系统直流线路电压波 动的监视方法，对高压直流输电系统线路电压波动进行灵敏、快速、全面的监视，及时预警， 采取防范措施，防止电压波动异常导致故障范围扩大。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
[0006] -种特高压直流输电系统直流线路电压波动的监视方法，包括以下步骤：
[0007] S1、根据工程实际情况，为直流线路电阻心^设置一个上限值Rmax和下限值^^
[0008] S2、通过直流分压器对直流线路电压进行实时测量，并监测直流分压器单块二次 分压板是否异常；
[0009] S3、监控直流线路电阻Rdcl，当超过上限值时则发HIGH WARNING告警信号，当超过 下限值时则发LOW WARNING告警信号；
[0010] 所述步骤S2中，所述直流分压器包括TDM1及TDM2两套测量总线和TDM测量总线选 择切换逻辑，所述TDM测量总线选择切换逻辑一个时刻只解析出一套TDM测量总线的数据， 其监测直流分压器单块二次分压板是否异常的方法为：
[0011]增设有一 TDM总线数据解析模块，对其TDM测量总线的选择取反，总是解析两套TDM 测量总线的数据，并将两套测量系统的直流线路电压作差后取绝对值，并折算成标么值，与 一设定值作比较，当超过设定值时则发EXCEED WARNING告警信号。
[0012] 进一步的，所述直流线路电阻Rdc；1的计算公式为：
[0013] Rlcl dLl
[0014] 其中，UdHA1是特高压直流输电系统整流测的直流线路实测电压，UdH B1是特高压直流 输电系统逆变测的直流线路实测电压，Idu是特高压直流输电系统逆变测的直流线路实测 电流。
[0015] 进一步的，所述直流分压器包括高压臂、低压臂、二次分压板、远端模块、直流测量 系统和控制保护系统；
[0016] 所述高压臂与低压臂串联组成阻容分压的电路将直流线路高电压转换为较低的 直流电压，并从低压臂输出；二次分压板进一步将低压臂输出的电压进行转换，送各远端模 块进行采样，远端模块将采集的电压转换为数字量通过光纤送到相应的直流测量系统，再 通过TDM测量总线送给控制保护系统。
[0017] 进一步的，所述每套控制保护系统与相应的直流测量系统之间采用交叉冗余方式 连接，直流测量系统通过TDM1及TDM2两套测量总线把控制保护系统所需采样值送给响应控 制层级的控制保护系统系。
[0018] 进一步的，所述TDM1测量总线和TDM2测量总线互为备用，在正常运行时，控制保护 系统1使用TDM1测量总线中的采样值，TDM2测量总线为备用，控制保护系统2使用TDM2测量 总线中的采样值，TDM1测量总线为备用；当TDM1测量总线有采样值发生异常时，控制保护系 统1将切换到TDM2测量总线，使用TDM2测量总线中的采样值；当TDM2测量总线有采样值发生 异常时，控制保护系统2将切换到TDM1测量总线，使用TDM1测量总线中的采样值。
[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0020] 1、灵敏:能够根据工程现场的实际情况需要，灵活设定限值；
[0021] 2、快速：当直流线路电压偏差到达设定值后，能及时预警，采取防范措施，防止电 压波动异常导致故障范围扩大；
[0022] 3、全面:能够适应直流输电系统不同运行方式、不同传输功率的各种工况。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明的方法的流程示意图；
[0024] 图2是特高压直流输电系统简化电路图；
[0025] 图3是特高压直流输电系统中直流线路电压测量回路示意图；
[0026]图4是两套TDM总线数据作偏差比较的逻辑框图；
[0027] 图5是直流线路电阻监测方法的逻辑框图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和实施例对本发明所述的一种特高压直流输电系统直流线路电压 波动的监视方法作进一步说明。
[0029] 以下是本发明所述的一种特高压直流输电系统直流线路电压波动的监视方法的 最佳实例，并不因此限定本发明的保护范围。
[0030] 图1示出了本发明的一种特高压直流输电系统直流线路电压波动的监视方法，包 括以下步骤：
[0031] S1、根据工程实际情况，为直流线路电阻Rdca设置一个上限值Rmax和下限值心^
[0032] S2、通过直流分压器对直流线路电压进行实时测量，并监测直流分压器单块二次 分压板是否异常；
[0033] S3、监控直流线路电阻Rdci，当超过上限值时则发HIGH WARNING告警信号，当超过 下限值时则发LOW WARNING告警信号；
[0034] 图2示出了特高压直流输电系统简化电路图（请对输电系统的组成、图中参数进行 描述，或提供组成框图），特高压直流系统正常运行时，整流侧采用定电流控制策略，逆变侧 采用定电压控制策略，逆变侧直流电压控制功能最终需要实现控制整流侧电压为设定的直 流电压参考值，所以在极控系统(极控系统属于控制保护系统，接收直流测量系统传送的数 据）中提供了逆变侧直流电压参考值计算功能，以保证整流侧电压被控制为设定的电压参 考值。
[0035] 以极1系统为例，在双极大地接线方式、双极功率平衡模式下，逆变侧极控系统线 路电压参考值Ud,ref的计算公式可简化成如下所示，并将参考值通过控制总线送至高低端组 控系统来实现电压控制功能。
[0036] Ud.ref = Ud,Recref~IdLl X Rdcl (1)
[0037] 辱严剛 (2) *dL\
[0038] 式中，式（1)中Ud,Recref在双极全压方式下运行时为800kV，式(2)中UdHAi是整流站的 直流线路实测电压，UdH B1是逆变站的直流线路实测电压，Rdd是一个极对应的直流线路电 阻，不同的直流输电工程有不同的线路电阻值（由直流输电线路的固有参数决定）。由于环 境温度、线路发热以及其他自然条件的影响，长距离输电总的直流线路电阻不是一个常量。 为了提高计算的整流侧直流电压的精度，极控程序中使用两站的电压差除以直流电流计算 得到线路电阻。