双端弱馈系统电源快速恢复并网方法、装置、设备及介质与流程

allin2025-03-13  55


本发明涉及电力系统继电保护,尤其涉及一种双端弱馈系统电源快速恢复并网方法、装置、设备及介质。


背景技术:

1、在能源转型和新能源电源快速发展的背景下,构建高比例新能源电源接入的新型电力系统是当前电网的重要发展方向,新能源电源资源丰富地区往往远离传统发电中心,电网自身较为薄弱,调节能力不足,当经长距离输电线路将高比例新能源电源接入电网时,交流送出系统往往形成双端弱馈的情况。同时,越来越多的新能源电源在交流系统汇集后选择接入直流换流站,再通过直流线路远距离跨区域送出,该交流送出系统线路两端均为电力电子设备,短路容量相对较小,该系统呈现出更为典型的双端弱馈系统特征。

2、目前,双端弱馈系统中新能源电源场站在检测到交流线路三相跳闸后,新能源电源内部保护动作立即闭锁换流器,新能源场站退出运行。后续恢复并网需要与电网调度部门协调,新能源电源接到场站内上位机解除换流器闭锁指令后,才会执行重新并网操作。从新能源电源脱网到重新恢复并网往往需要数小时甚至数天的时间,严重影响新能源电源的运行效率和双端弱馈系统运行的可靠性、经济性。

3、交流输电线路80%~90%的故障为瞬时性故障,传统交流线路往往通过重合闸减少瞬时性故障对系统可靠性的影响,减少故障停电时间。然而,对于双端弱馈系统,当交流线路发生故障保护动作三相跳闸后,两侧电力电子设备失去电气联系,以跟网策略为主的新能源电源失去电压和频率参考,换流器闭锁后脱网,导致新能源电源侧不具备三相重合闸的条件,同时双端弱馈系统另一侧换流器也将经历短时暂态过程。

4、为了降低双端弱馈系统交流线路瞬时性故障导致的新能源电源脱网对新能源送出和双端弱馈系统运行的影响,以双端弱馈系统交流线路一端为永磁新能源场站、一端为mmc(multilevel converter,模块化多电平)换流器为例,以交流送出线路三相跳闸后新能源电源短时不脱网运行为基础,实现在双端弱馈系统交流线路三相跳闸后新能源电源进行快速恢复并网,对于提高新能源电源送出效率和双端弱馈系统运行可靠性具有重要意义。

5、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现思路

1、本发明提供了一种双端弱馈系统电源快速恢复并网方法、装置、设备及介质,从而有效解决背景技术中的问题。

2、为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种双端弱馈系统电源快速恢复并网方法,包括如下步骤:

3、检测到交流侧三相跳闸后,新能源场站仅闭锁网侧换流器,直流母线另一侧设备保持原有状态运行;

4、投入直流卸荷电路稳定直流母线电压;

5、使用预设的新能源场站恢复判据替代原有上位机指令;

6、经过一段延时后,柔直侧断路器检线路无压重合,风场侧断路器检母线无压线路有压重合;

7、判断是否达到所述预设的新能源场站恢复判据,若达到,解除对网侧换流器的闭锁;

8、切除直流卸荷电路,新能源场站恢复并网运行。

9、进一步地,所述预设的新能源场站恢复判据包括:持续检测交流侧电气量,当检测到交流侧电压和频率满足预设值后且持续设定时延,判断可解除对网侧换流器的闭锁。

10、进一步地,所述交流侧电压和频率满足预设值,包括:

11、pcc点电压大于0.9p.u.,且小于1.1p.u.;

12、pll输出频率高于49.5hz,且低于50.5hz。

13、进一步地,所述检测到交流侧电压和频率满足预设值后且持续设定时延,所述设定时延至少为0.1s。

14、进一步地,所述经过一段延时后,柔直侧断路器检线路无压重合,包括:

15、若联络线发生永久性故障,跳开柔直侧断路器不再重合,并向新能源场站发送停止重合闸命令,新能源场站不再重合;

16、若线路发生瞬时性故障,继续重合风场侧断路器。

17、本发明还包括一种双端弱馈系统电源快速恢复并网装置,包括:

18、闭锁单元,用于检测到交流侧三相跳闸后,新能源场站仅闭锁网侧换流器,直流母线另一侧设备保持原有状态运行;

19、直流卸荷电路单元,用于投入直流卸荷电路稳定直流母线电压;

20、恢复判据单元,用于使用预设的新能源场站恢复判据替代原有上位机指令;

21、合闸单元,用于经过一段延时后,柔直侧断路器检线路无压重合,风场侧断路器检母线无压线路有压重合;

22、判断单元,用于判断是否达到所述预设的新能源场站恢复判据,若达到,解除对网侧换流器的闭锁;

23、恢复单元,用于切除直流卸荷电路,新能源场站恢复并网运行。

24、进一步地,所述恢复判据单元还用于持续检测交流侧电气量,当检测到交流侧电压和频率满足预设值后且持续设定时延,判断可解除对网侧换流器的闭锁。

25、进一步地,所述交流侧电压和频率满足预设值,包括:

26、pcc点电压大于0.9p.u.,且小于1.1p.u.;

27、pll输出频率高于49.5hz,且低于50.5hz。

28、进一步地,所述设定时延至少为0.1s。

29、进一步地,所述合闸单元还用于:

30、若联络线发生永久性故障,跳开柔直侧断路器不再重合,并向新能源场站发送停止重合闸命令,新能源场站不再重合;

31、若线路发生瞬时性故障,继续重合风场侧断路器。

32、本发明还包括一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如上述的方法。

33、本发明还包括一种存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。

34、本发明的有益效果为:本发明通过提出的新能源场站短时不脱网运行方式及与之对应的新能源发电经柔直送电系统送端交流线路三相重合闸方案,实现了交流线路三相跳闸后新能源发电场快速恢复并网。本实施例中提出的经柔直送出系统交流线路三相跳闸后新能源发电场快速恢复并网的方案适用于双端弱馈系统交流线路三相跳闸后新能源场站发电或者光伏发电等的快速并网恢复。本实施例充分考虑了双端弱馈系统三相跳闸阶段与合闸过程的运行特性,有效提高了新能源电源的运行效率和供电可靠性,具有良好的应用前景。



技术特征:

1.一种双端弱馈系统电源快速恢复并网方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的双端弱馈系统电源快速恢复并网方法,其特征在于,所述预设的新能源场站恢复判据包括:持续检测交流侧电气量,当检测到交流侧电压和频率满足预设值后且持续设定时延,判断可解除对网侧换流器的闭锁。

3.根据权利要求2所述的双端弱馈系统电源快速恢复并网方法,其特征在于,所述交流侧电压和频率满足预设值,包括:

4.根据权利要求2所述的双端弱馈系统电源快速恢复并网方法,其特征在于,所述检测到交流侧电压和频率满足预设值后且持续设定时延,所述设定时延至少为0.1s。

5.根据权利要求1所述的双端弱馈系统电源快速恢复并网方法,其特征在于,所述经过一段延时后,柔直侧断路器检线路无压重合,包括:

6.一种双端弱馈系统电源快速恢复并网装置,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的双端弱馈系统电源快速恢复并网装置,其特征在于,所述恢复判据单元还用于持续检测交流侧电气量,当检测到交流侧电压和频率满足预设值后且持续设定时延,判断可解除对网侧换流器的闭锁。

8.根据权利要求7所述的双端弱馈系统电源快速恢复并网装置,其特征在于,所述交流侧电压和频率满足预设值,包括:

9.根据权利要求7所述的双端弱馈系统电源快速恢复并网装置,其特征在于,所述设定时延至少为0.1s。

10.根据权利要求6所述的双端弱馈系统电源快速恢复并网装置,其特征在于,所述合闸单元还用于:

11.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

12.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。


技术总结
本发明涉及电力系统继电保护技术领域,尤其涉及一种双端弱馈系统电源快速恢复并网方法、装置、设备及介质,包括:检测到交流侧三相跳闸后,新能源场站闭锁网侧换流器,直流母线另一侧设备保持原有状态运行;投入直流卸荷电路稳定直流母线电压;使用预设的风电场恢复判据替代原有上位机指令;经过一段延时后,柔直侧断路器检线路无压重合,风场侧断路器检母线无压线路有压重合;判断是否达到预设的风电场恢复判据,若达到,解除对网侧换流器的闭锁;切除直流卸荷电路,风电场恢复并网运行。本发明中,通过提出了风电场短时不脱网运行方式及与之对应的风电经柔直送电系统送端交流线路三相重合闸方案,实现了交流线路三相跳闸后风电场快速恢复并网。

技术研发人员:任旭超,葛亚明,王业,黄翔,熊炜,陈实,王晨清,孔祥平,董岳金,李博通
受保护的技术使用者:国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-19151.html

最新回复(0)