使用隔离开关带电接入多端柔性直流输电系统的方法

摘要

本发明是一种使用隔离开关带电接入多端柔性直流输电系统的方法。是一种在正常运行的多端柔性直流输电系统中，通过直流隔离开关在线接入其余端的方法，属于多端柔直输电系统带电接入停运站的方法。该方法通过控制隔离开关阀侧的直流电压，使其达到刀闸网侧电压和换流阀闭锁后电压衰减量的代数和，同时不超过换流阀模块电压允许的最大值。刀闸合闸过程中，在计算的时间点闭锁换流阀，使换流阀电容电压在刀闸闭合瞬间恰好衰减至近似网侧电压，确保刀闸不因两侧电压差过大而无法闭合。闭合后，待接入端在定有功和无功功率控制模式下解锁。本方法既保证了换流阀不受合闸电流冲击，同时解决了闭锁后模块电容电压放电过快的问题，具备便于操作，运行稳定的特点。

主权项

一种使用隔离开关带电接入多端柔性直流输电系统的方法，其中多端柔性直流输电系统的换流站包括交流断路器CB、换流变压器、充电电阻、旁路开关、换流阀、直流隔刀开关刀闸、直流线路，其特征在于使用隔离开关带电接入多端柔性直流输电系统的方法包括以下步骤:1)现有系统保持正常运行状态，待接入端与柔性直流输电系统隔离；2)合上待接入端的交流断路器CB，通过充电电阻给待接入端充电，充电到合适值后，合上充电电阻的旁路开关；3)跟踪汇流母线的直流电压值U_L,并计算待接入端直流电压的抬升目标值U_t；4)解锁待接入端运行在STATCOM模式，采用定电压控制方式给待接入端充电，使换流站的直流电压升至U_t；5)操作待接入端和运行系统之间的直流隔刀开关刀闸至合闸状态，在直流隔刀开关刀闸闭合过程中，从下发直流隔刀开关刀闸闭合指令至换流阀闭锁前维持在U_t，并在换流阀闭锁，即直流隔刀开关刀闸燃弧前至直流隔刀开关刀闸完全闭合的过程中进行模块电容电压放电，使得直流隔刀开关刀闸闭合瞬间，恰好放电至U_L，避免因直流隔刀开关刀闸两侧电压差过大导致无法闭合；6)当检测到直流隔刀开关刀闸闭合后，将待接入端的运行模式从STATCOM切换到PQ模式，并解锁换流阀；7)多端柔直系统转入稳态运行，换流站在线并列流程完毕；上述步骤3)中，计算待接入端直流电压的抬升目标值U_t的方法是：U_t应高于U_L，留有一定裕量用于抵消换流阀闭锁后电容电压的衰减量U_decay，即U_t＝U_L+U_decay；其中换流阀闭锁T_decay秒后U_decay的值根据模块电容等效放电电路及下式中电容电压U_c和换流阀闭锁时间t的关系计算得出；而选取的T_decay和相应U_t应满足：i)T_decay大于直流隔刀开关刀闸闭合过程中从开始燃弧T_a到完全闭合T_e的时间间隔；ii)U_t以及其对应的各模块电容电压小于直流电压允许最大值/保护阈值，$C\frac{dUc\left(t\right)}{dt}=-\frac{Uc\left(t\right)}{R}-\frac{P}{Uc\left(t\right)}$其中：C为模块电容,R为放电电阻，P为模块内取能元件功率。