一种柔性直流输电系统的交流场出串运行方法和系统与流程

1.本发明实施例涉及柔性直流输电技术，尤其涉及一种柔性直流输电系统的交流场出串运行方法和系统。


背景技术：

2.柔性直流输电在远距离、大容量输电场合中相较于交流输电具有更好的经济性与适用性；同时采用柔性直流输电方式来实现电网互连时，不会造成短路容量的增加，有利于防止交流系统故障的扩大；并且柔性直流输电还具有潮流快速可控的特点，可用于所连电网系统的稳定与频率控制。正是由于柔性直流输电具有良好的经济性、互连性和控制性，其近年来在电力系统中得到了迅速地发展。
3.交流场是换流站的重要组成部分，二分之三接线是交流场最常见的接线方式。二分之三接线是交流场最常见的接线方式，它是由两个元件(线路或换流变)用三台断路器连接两组母线形成。通常情况下，二分之三接线方式为换流变需与线路共同连接至同一母线以完成充电，该方式由于母线检修等原因需要将本串边开关全部断开时，通常需由运行人员手动操作或控制主机中的跳闸逻辑将直流停运，如此增加了直流停运的可能性和时间。


技术实现要素：

4.本发明提供一种柔性直流输电系统的交流场出串运行方法和系统，以实现在各母线检修时，控制交流场进入出串运行状态，交流场中换流变正常为直流场供电，避免了直流停运的可能性。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种柔性直流输电系统的交流场出串运行方法，其特征在于，应用于柔性直流输电系统的交流场接线系统，所述交流场接线系统包括换流变、至少一电源线路、至少一断路器组、第一母线和第二母线；
6.至少一所述断路器组包括第一断路器组和第二断路器组；所述第一断路器组包括第一边开关、第一中间开关和第二边开关；所述第二断路器组包括第三边开关、第二中间开关和第四边开关；所述第一边开关和所述第三边开关均与所述第一母线电连接；所述第二边开关与所述第四边开关均与所述第二母线电连接；所述第一边开关通过所述第一中间开关与所述第二边开关电连接；所述第三边开关通过所述第二中间开关与所述第四边开关电连接；
7.至少一所述电源线路包括第一电源线路、第二电源线路和第三电源线路；每个所述电源线路上包括刀闸；所述换流变与所述第一中间开关的第二端电连接；所述第一电源线路与所述第一中间开关的第一端电连接；所述第二电源线路与所述第二中间开关的第二端电连接，所述第三电源线路与所述第二中间开关的第一端电连接；
8.所述交流场出串运行方法，包括：
9.控制所述断路器组、所述刀闸的开闭以使所述换流变与至少一所述电源线路电连接在所述第一母线上或者所述第二母线上；
10.识别所述第一母线或者所述第二母线是否需要检修；
11.当所述第一母线或者所述第二母线需要检修时，控制所述交流场进入出串运行状态。
12.可选的，所述第一电源线路包括第一刀闸；所述第二电源线路包括第二刀闸；所述第三电源线路包括第三刀闸；
13.控制所述断路器组、所述刀闸的开闭以使所述换流变与至少一所述电源线路电连接在所述第一母线上或者所述第二母线上，包括：
14.控制所述第一边开关和所述第一中间开关闭合，且控制所述第二边开关、所述第三边开关、所述第二中间开关和所述第四边开关断开，且控制所述第一刀闸闭合、所述第二刀闸和所述第三刀闸断开以使所述换流变与所述第一电源线路电连接在所述第一母线上；
15.当所述第一母线或者所述第二母线需要检修时，控制所述交流场进入出串运行状态，包括：
16.当所述第一母线需要检修时，控制所述第一边开关断开，并保持所述第一中间开关闭合。
17.可选的，控制所述断路器组、所述刀闸的开闭以使所述换流变与至少一所述电源线路电连接在所述第一母线上或者所述第二母线上，包括：
18.控制所述第一边开关、所述第一中间开关和所述第三边开关闭合，且控制所述第二边开关、所述第二中间开关和所述第四边开关断开，且控制所述第一刀闸断开、所述第二刀闸闭合和所述第三刀闸断开以使所述换流变与所述第二电源线路电连接在所述第一母线上；
19.当所述第一母线或者所述第二母线需要检修时，控制所述交流场进入出串运行状态，包括：
20.当所述第一母线需要检修时，控制所述第一边开关和所述第三边开关断开，且控制所述第一刀闸闭合，所述第二刀闸断开，并保持所述第一中间开关闭合。
21.可选的，控制所述断路器组、所述刀闸的开闭以使所述换流变与至少一所述电源线路电连接在所述第一母线上或者所述第二母线上，包括：
22.控制所述第一边开关、所述第一中间开关、所述第三边开关和所述第二中间开关闭合，且控制第二边开关和所述第四边开关断开，且控制所述第一刀闸断开、所述第二刀闸断开和所述第三刀闸闭合以使所述换流变与所述第三电源线路电连接在所述第一母线上；
23.当所述第一母线或者所述第二母线需要检修时，控制所述交流场进入出串运行状态，包括：
24.当所述第一母线需要检修时，控制所述第一边开关、所述第三边开关和所述第二中间开关断开，且控制所述第一刀闸闭合、所述第三刀闸断开。
25.可选的，控制所述断路器组、所述刀闸的开闭以使所述换流变与至少一所述电源线路电连接在所述第一母线上或者所述第二母线上，包括：
26.控制所述第一中间开关和所述第三边开关闭合，且控制所述第一边开关、所述第三边开关、所述第二中间开关和所述第四边开关断开，且控制所述第一刀闸闭合、所述第二刀闸断开和所述第三刀闸断开以使所述换流变与所述第一电源线路电连接在所述第二母线上；
27.当所述第一母线或者所述第二母线需要检修时，控制所述交流场进入出串运行状态，包括：
28.当所述第二母线需要检修时，控制所述第二边开关断开，并保持所述第一中间开关闭合。
29.可选的，控制所述断路器组、所述刀闸的开闭以使所述换流变与至少一所述电源线路电连接在所述第一母线上或者所述第二母线上，包括：
30.控制所述第二边开关、所述第二中间开关和所述第四边开关闭合，且控制所述第一边开关、所述第一中间开关和所述第三边开关断开，且控制所述第二刀闸闭合、所述第一刀闸断开和所述第三刀闸断开以使所述换流变与所述第二电源线路电连接在所述第二母线上；
31.当所述第一母线或者所述第二母线需要检修时，控制所述交流场进入出串运行状态，包括：
32.当所述第二母线需要检修时，控制所述第二边开关、所述第二中间开关和所述第四边开关均断开，且控制所述第一中间开关闭合，且控制所述第一刀闸闭合，所述第二刀闸断开。
33.可选的，控制所述断路器组、所述刀闸的开闭以使所述换流变与至少一所述电源线路电连接在所述第一母线上或者所述第二母线上，包括：
34.控制所述第二边开关和所述第四边开关均闭合；且控制所述第一边开关、所述第一中间开关、所述第三边开关和所述第二中间开关断开，且控制所述第一刀闸断开、所述第二刀闸断开和所述第三刀闸闭合以使所述换流变与所述第三电源线路电连接在所述第二母线上；
35.当所述第一母线或者第二母线需要检修时，控制所述交流场进入出串运行状态，包括：
36.当所述第二母线需要检修时，控制所述第二边开关和所述第四边开关均断开，且控制所述第一中间开关闭合，且控制所述第一刀闸闭合、所述第三刀闸断开。
37.可选的，识别所述第一母线或者所述第二母线是否需要检修，包括：
38.获取红外线测温仪测量到的所述第一母线或者所述第二母线的温度；
39.根据所述第一母线或者所述第二母线的温度识别所述第一母线或者所述第二母线是否需要检修。
40.可选的，根据所述第一母线或者所述第二母线的温度识别所述第一母线或者所述第二母线是否需要检修，包括：
41.当所述第一母线或者所述第二母线的温度大于预设温度时，则所述第一母线或者所述第二母线需要检修。
42.第二方面，本发明实施例还提供了一种柔性直流输电系统的交流场出串运行系统，该交流场出串运行系统包括控制器和所述交流场接线系统；所述控制器，用于执行上述第一方面所述的柔性直流输电系统的交流场出串运行方法。
43.本发明实施例，通过控制所述断路器组、所述刀闸的开闭以使所述换流变与至少一所述电源线路电连接在所述第一母线上或者所述第二母线上；并识别所述第一母线或者所述第二母线是否需要检修；当所述第一母线或者所述第二母线需要检修时，控制所述交
流场进入出串运行状态以使换流变与电源线路直接电连接，如此交流场中换流变正常为直流场供电，避免了直流停运的可能性。
附图说明
44.图1是本发明实施例提供的一种柔性直流输电系统的交流场出串运行方法的流程图；
45.图2是本发明实施例提供的一种柔性直流输电系统的交流场接线系统的结构示意图；
46.图3是本发明实施例提供的一种柔性直流输电系统的交流场出串运行系统的结构示意图。
具体实施方式
47.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
48.图1是本发明实施例提供的一种柔性直流输电系统的交流场出串运行方法的流程图，如图1所示，该交流场出串运行方法包括以下步骤：
49.s110、控制断路器组、刀闸的开闭以使换流变与至少一电源线路电连接在第一母线上或者第二母线上。
50.其中，该柔性直流输电系统的交流场出串运行方法应用于柔性直流输电系统的交流场接线系统，图2是本发明实施例提供的一种柔性直流输电系统的交流场接线系统的结构示意图，如图2所示，该交流场接线系统包括换流变10、至少一电源线路20、至少一断路器组30、第一母线40和第二母线50；至少一断路器组30包括第一断路器组31和第二断路器组32；第一断路器组31包括第一边开关311、第一中间开关312和第二边开关313；第二断路器组32包括第三边开关321、第二中间开关322和第四边开关323；第一边开关311和第三边开关321均与第一母线40电连接；第二边开关313与第四边开关323均与第二母线50电连接；第一边开关311通过第一中间开关312与第二边开关313电连接；第三边开关321通过第二中间开关322与第四边开关323电连接。至少一电源线路20包括第一电源线路21、第二电源线路22和第三电源线路23；每个电源线路上包括刀闸；第一电源线路21包括第一刀闸211；第二电源线路22包括第二刀闸221；第三电源线路23包括第三刀闸231；换流变10与第一中间开关312的第二端电连接；第一电源线路21与第一中间开关312的第一端电连接；第二电源线路32与第二中间开关322的第二端电连接，第三电源线路23与第二中间开关322的第一端电连接。
51.其中，各电源线路20与交流电源电连接；换流变10为变压器；换流变10与直流场(直流场中包括逆变器)电连接；在直流解锁前，换流变10需与各电源线路电连接在第一母线40上或者第二母线50上以完成交流源为直流场的充电，本方案控制断路器组30、刀闸的开闭以使换流变10与至少一电源线路20电连接在第一母线40上或者第二母线50上以完成直流解锁。示例性的，参照图2，控制换流变10与第三电源线路23电连接在第二母线50上，即控制第二边开关313和第四边开关323均闭合；且控制第一边开关311、第一中间开关312、第
三边开关321和第二中间开关322断开，且控制第一刀闸211断开、第二刀闸221断开和第三刀闸231闭合以使换流变10与第三电源线路23电连接在第二母线50上以完成直流解锁。但可以理解的是，本实施例对具体的换流变10与至少一个电源线路20电连接在第一母线40上或者第二母线50上的方式不作具体的限定。
52.s120、识别第一母线或者第二母线是否需要检修。
53.其中，本实施例中可以利用红外线测温仪检测第一母线40或者第二母线50的温度来判断第一母线40或者第二母线50是否需要检修，当第一母线或者第二母线的温度大于预设温度时，识别第一母线或者第二母线需要检修。
54.s130、当第一母线或者第二母线需要检修时，控制交流场进入出串运行状态。
55.其中，本方案当第一母线或者第二母线需要检修时，通过控制交流场进入出串运行状态以使电源线路20与换流变10直接电连接，如此交流场中换流变正常为直流场供电，避免了直流停运的可能性。解决了现有技术中，由于直流解锁前换流变10与电源线路20电连接在第一母线上或者第二母线上，这样当第一母线或者第二母线需要检修时，需及时将与第一母线或者第二母线电连接的各边开关断开，这样交流场中的换流变无法为直流场供电，增加了直流停运的时间的问题。示例性的，参照图2，在控制换流变10与第三电源线路23电连接在第二母线50上之后，此时当第二母线需要检修，通过控制第二边开关313和第四边开关323均断开，且控制第一中间开关312闭合，且控制第一刀闸211闭合、第三刀闸231断开以使交流场进入出串运行状态。
56.具体的，基于不同的换流变10与电源线路20电连接在第一母线上或者第二母线上的方式，进一步对控制交流场进入出串运行状态进行细化；本实施例具体分为以下几种方式：
57.控制换流变10与第一电源线路21电连接在第一母线40上，即控制第一边开关311和第一中间开关312闭合，且控制第二边开关313、第三边开关321、第二中间开关322和第四边开关323断开，且控制第一刀闸211闭合、第二刀闸221和第三刀闸231断开以使换流变10与第一电源线路21电连接在第一母线40上；此时当第一母线40需要检修，通过控制第一边开关311断开，并保持第一中间开关312闭合以使交流场进入出串运行状态。
58.控制换流变10与第二电源线路22电连接在第一母线40上，即控制第一边开关311、第一中间开关312和第三边开关321闭合，且控制第二边开关313、第二中间开关322和第四边开关323断开，且控制第一刀闸211断开、第二刀闸221闭合和第三刀闸231断开以使换流变10与第二电源线路22电连接在第一母线40上；此时当第一母线40需要检修，通过控制第一边开关311和第三边开关断开321，且控制第一刀闸211闭合，第二刀闸221断开，并保持第一中间开关312闭合以使交流场进入出串运行状态。
59.控制换流变10与第三电源线路23电连接在第一母线40上，即控制第一边开关311、第一中间开关312、第三边开关321和第二中间开关322闭合，且控制第二边开关313和第四边开关323断开，且控制第一刀闸211断开、第二刀闸221断开和第三刀闸231闭合以使换流变10与第三电源线路23电连接在第一母线上；此时当第一母线40需要检修，通过控制第一边开关311、第三边开关321和第二中间开关322断开，且控制第一刀闸211闭合、第三刀闸231断开以使交流场进入出串运行状态。
60.控制换流变10与第一电源线路21电连接在第二母线50上，即控制第一中间开关
312和第二边开关313闭合，且控制第一边开关311、第三边开关321、第二中间开关322和第四边开关323断开，且控制第一刀闸211闭合、第二刀闸221断开和第三刀闸231断开以使换流变10与第一电源线路21电连接在第二母线50上；此时当第二母线50需要检修，通过控制第二边开关313断开，并保持第一中间开关312闭合以使交流场进入出串运行状态。
61.控制换流变10与第二电源线路22电连接在第二母线50上，即控制第二边开关313、第二中间开关322和第四边开关323闭合，且控制第一边开关311、第一中间开关312和第三边开关321断开，且控制第二刀闸221闭合、第一刀闸211断开和第三刀闸231断开以使换流变10与第二电源线路电22连接在第二母线50上；此时当第二母线50需要检修，控制第二边开关313、第二中间开关322和第四边开关323均断开，且控制第一中间开关312闭合，且控制第一刀闸211闭合，第二刀闸221断开以使交流场进入出串运行状态。
62.控制换流变10与第三电源线路23电连接在第二母线50上，即控制第二边开关313和第四边开关323均闭合；且控制第一边开关311、第一中间开关312、第三边开关321和第二中间开关322断开，且控制第一刀闸211断开、第二刀闸221断开和第三刀闸231闭合以使换流变10与第三电源线路23电连接在第二母线50上；此时当第二母线50需要检修，控制第二边开关313和第四边开关323均断开，且控制第一中间开关312闭合，且控制第一刀闸211闭合、第三刀闸231断开以使交流场进入出串运行状态。
63.可以理解的是，本实施例对换流变10与至少一个电源线路20电连接在第一母线40上或者第二母线50上的具体方式不作限定，对基于换流变10与至少一个电源线路20电连接在第一母线40上或者第二母线50上，控制交流场进入出串运行状态的具体方式也不作具体的限定。
64.本发明实施例还提供了一种柔性直流输电系统的交流场出串运行系统，图3是本发明实施例提供的一种柔性直流输电系统的交流场出串运行系统，如图3所示，该系统包括控制器01和交流场接线系统02；控制器01与交流场接线系统02内的断路器组20及刀闸电连接；控制器01，用于执行上述实施例提供的柔性直流输电系统的交流场出串运行方法；由于柔性交流直流输电系统的交流场出串运行系统包括控制器01，也具备上述实施例所具备的有益效果，这里不再赘述。
65.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。