直流控制基本原理.ppt

《直流控制基本原理.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《直流控制基本原理.ppt（68页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、中国电力科学研究院中国电力科学研究院 曾南超曾南超直流控制系统基本原理内容提要内容提要基本控制策略基本控制策略双极功率控制双极功率控制极功率独立控制极功率独立控制极电流控制极电流控制阀组控制阀组控制换流站二次设备换流站二次设备1.运行人员控制和运行人员控制和SCADA系统系统2.直流控制直流控制3.直流保护直流保护4.交流保护交流保护5.通信通信6.调度自动化调度自动化7.能量计费能量计费8.暂态故障录波器暂态故障录波器9.直流线路故障定位器直流线路故障定位器10.站主时钟站主时钟11.辅助设备控制辅助设备控制 直流控制系统直流控制系统直流控制系统直流控制系统 直流控制系统是整个换流站控制系直

2、流控制系统是整个换流站控制系统的核心，其控制性能直接决定了直流统的核心，其控制性能直接决定了直流输电系统的各种响应特性以及传输功率输电系统的各种响应特性以及传输功率/电流的稳定性。电流的稳定性。直流控制系统逻辑分层直流控制系统逻辑分层各控制层次的主要功能各控制层次的主要功能1.双极控制层双极控制层 功率指令分配功率指令分配 无功功率控制无功功率控制2.极控制层极控制层 电流指令计算电流指令计算 站间电流指令协调站间电流指令协调 换流变分接头控制换流变分接头控制3.阀组控制层阀组控制层 电流调节器电流调节器 电压调节器电压调节器 关断角调节器关断角调节器 点火脉冲产生点火脉冲产生1.4.阀控制层

3、阀控制层2.触发脉冲分配触发脉冲分配直流控制系统的冗余直流控制系统的冗余完全双重化系统控制主机现场总线I/O设备(模拟量、开关量)远动通信设备一个系统值班，另一系统热备用。双极直流输电系统双极直流输电系统直流控制保护系统（直流控制保护系统（ABBABB技术）技术）控制保护系统框图（西门子技术）控制保护系统框图（西门子技术）葛上直流葛站控制保护系统总体结构葛上直流葛站控制保护系统总体结构基本控制策略基本控制策略正常工况下，整流侧通过快速调节正常工况下，整流侧通过快速调节 角来保持直流电角来保持直流电流恒定；逆变侧通过调节流恒定；逆变侧通过调节 角或角或UdUd维持直流电压恒定。维持直流电压恒定。

4、与快速控制相配合的换流变抽头的慢速控制策略为与快速控制相配合的换流变抽头的慢速控制策略为:正常工况下，整流侧换流变压器抽头控制维持正常工况下，整流侧换流变压器抽头控制维持 角为角为152.5152.5或维持变压器阀侧电压或维持变压器阀侧电压Udi0 Udi0 恒定；逆恒定；逆变侧抽头控制维持变侧抽头控制维持UdUd恒定或恒定或Udi0Udi0恒定或维持恒定或维持 角为角为172.5 172.5 。两侧均装有闭环电流控制器，但逆变侧的电流指令两侧均装有闭环电流控制器，但逆变侧的电流指令比整流侧的小一个电流裕度，电流裕度值为额定电比整流侧的小一个电流裕度，电流裕度值为额定电流值的流值的1010。（

5、电流裕度法），。（电流裕度法），使得在正常运行工使得在正常运行工况下，整流侧控制直流电流，逆变侧控制直流电压。况下，整流侧控制直流电流，逆变侧控制直流电压。基本控制模式基本控制模式功率功率/电流控制电流控制 功率功率/电流控制系统的主要目的是在电流控制系统的主要目的是在交流和直流扰动下仍保持本极直流输送交流和直流扰动下仍保持本极直流输送功率或直流电流恒定。功率或直流电流恒定。功率功率/电流控制系统换流站运行在以电流控制系统换流站运行在以下基本控制模式：下基本控制模式：双极功率控制双极功率控制极功率独立控制极功率独立控制同步极电流控制同步极电流控制应急极电流控制应急极电流控制功率控制概念功率控制

6、概念定功率控制定功率控制 定功率控制是直流系统的主要控制模式。定功率控制是直流系统的主要控制模式。定功率控制具有两种运行控制方式：定功率控制具有两种运行控制方式：手动控制：手动控制：在这种运行模式下，控制系统控在这种运行模式下，控制系统控制直流功率为运行人员设定值；制直流功率为运行人员设定值；自动控制：自动控制：在这种运行模式下，控制系统控在这种运行模式下，控制系统控制直流功率为预先设定的功率曲线值。制直流功率为预先设定的功率曲线值。在定功率控制下，为了保持功率恒定，通在定功率控制下，为了保持功率恒定，通过对直流电流的相应调整来补偿直流电压的过对直流电流的相应调整来补偿直流电压的波动。波动。功

7、率手动控制与自动控制功率手动控制与自动控制手动控制手动控制 由运行人员设定希望的功率定值及功率升降速率。由运行人员设定希望的功率定值及功率升降速率。自动控制自动控制 功率定值及功率变化率可以按预先编好的直流传功率定值及功率变化率可以按预先编好的直流传输功率日或周或月负荷曲线自动变化。输功率日或周或月负荷曲线自动变化。在手动控制和自动控制之间切换时，不应引起直流在手动控制和自动控制之间切换时，不应引起直流功率的突然变化。直流功率平滑地从切换时刻的实功率的突然变化。直流功率平滑地从切换时刻的实际功率变化到所进入的控制方式下的功率定值，而际功率变化到所进入的控制方式下的功率定值，而功率变化速度则取决

8、于手动控制方式所整定的数值。功率变化速度则取决于手动控制方式所整定的数值。极功率独立控制与双极控制要求极功率独立控制与双极控制要求在极功率控制模式下，该极的传输功率保持在按极设置的功率参考值，在极功率控制模式下，该极的传输功率保持在按极设置的功率参考值，不受双极功率参考值的影响。不受双极功率参考值的影响。双极功率控制是双极功率控制是直流直流双极运行时的基本控制模式，双极功率控制功能分双极运行时的基本控制模式，双极功率控制功能分配到每一极实现，任一极都可以设置为双极功率控制模式。配到每一极实现，任一极都可以设置为双极功率控制模式。如果两个极都处于双极功率控制模式下，双极功率控制功能为每个极分如果

9、两个极都处于双极功率控制模式下，双极功率控制功能为每个极分配相同的电流参考值，以使接地极电流最小。配相同的电流参考值，以使接地极电流最小。如果两个极的运行电压相等，则每个极的传输功率是相等的。如果两个极的运行电压相等，则每个极的传输功率是相等的。如果一极处于降压运行状态而另外一极是全压运行，则两个极的传输功如果一极处于降压运行状态而另外一极是全压运行，则两个极的传输功率比和两个极的电压比应一致，除非一极电流受到限制。率比和两个极的电压比应一致，除非一极电流受到限制。如果其中一个极被选为独立控制模式（极功率独立控制或同步极电流控如果其中一个极被选为独立控制模式（极功率独立控制或同步极电流控制），

10、或者是处于应急电流控制模式，则该极的传输功率可以独立改变，制），或者是处于应急电流控制模式，则该极的传输功率可以独立改变，整定的双极传输功率由处于双极功率控制状态的另一极来维持（在这种整定的双极传输功率由处于双极功率控制状态的另一极来维持（在这种情况下接地电流一般是不平衡的）。双极功率控制极的功率参考值等于情况下接地电流一般是不平衡的）。双极功率控制极的功率参考值等于双极功率参考值和独立运行极实际传输功率的差值。双极功率参考值和独立运行极实际传输功率的差值。如果一个极是独立运行，另一极是双极功率控制运行，则双极功率控制如果一个极是独立运行，另一极是双极功率控制运行，则双极功率控制极应该补偿独立

11、运行极的功率损失。极应该补偿独立运行极的功率损失。极功率独立控制极功率独立控制双极功率控制双极功率控制自动电流裕度补偿自动电流裕度补偿功能：当直流系统的电流控制转移到逆功能：当直流系统的电流控制转移到逆变侧时补偿与裕度定值相等的电流指令变侧时补偿与裕度定值相等的电流指令下降。下降。自动补偿功能可在自动补偿功能可在1 1 秒之内完成对电流秒之内完成对电流指令下降的补偿。指令下降的补偿。由于整流侧交流电压大幅度下降或逆变由于整流侧交流电压大幅度下降或逆变侧交流电压大幅度上升，都可能引起侧交流电压大幅度上升，都可能引起电电流控制权转移到逆变侧。流控制权转移到逆变侧。功率反转控制功率反转控制运行人员可

12、手动改变功率方向。运行人员可手动改变功率方向。无论是单极运行还是双极运行，无论是无论是单极运行还是双极运行，无论是处于双极功率控制、极功率独立控制还处于双极功率控制、极功率独立控制还是同步极电流控制，无论是一极还是两是同步极电流控制，无论是一极还是两个极处于降压运行状态下，都允许起动个极处于降压运行状态下，都允许起动功率反转顺序。功率反转顺序。功率反转顺序功率反转顺序按以下顺序进行功率反转：按以下顺序进行功率反转：运行人员输入新的功率方向；运行人员输入新的功率方向；运行人员输入新的功率指令和升降速度；运行人员输入新的功率指令和升降速度；极控系统自动将电流下降至最小电流；极控系统自动将电流下降至

13、最小电流；保持电流在最小值，按一定的速率反转直流电保持电流在最小值，按一定的速率反转直流电压；直流电压反转到反向指定值后，按指定变压；直流电压反转到反向指定值后，按指定变化速率升电流，使功率升到新定值。（或当直化速率升电流，使功率升到新定值。（或当直流电流下降到最小值后，闭锁直流系统，反转流电流下降到最小值后，闭锁直流系统，反转直流电压极性，重新解锁直流系统，按新整定直流电压极性，重新解锁直流系统，按新整定的功率指令和升降速度将功率升到定值）。的功率指令和升降速度将功率升到定值）。自动功率反转顺序（天广）自动功率反转顺序（天广）自动功率反转顺序（三常）自动功率反转顺序（三常）定电流控制定电流控

14、制由运行人员设定希望的电流定值以及电流升降由运行人员设定希望的电流定值以及电流升降速率。速率。在这一控制模式下，控制系统控制直流电流为在这一控制模式下，控制系统控制直流电流为设定的电流定值。设定的电流定值。当执行电流改变指令时，直流电流线性地以运当执行电流改变指令时，直流电流线性地以运行人员设定的电流升降速率变化至预定的电流行人员设定的电流升降速率变化至预定的电流定值。定值。当控制模式由定功率控制变为定电流控制或相当控制模式由定功率控制变为定电流控制或相反时，模式转换应是平滑的，不应引起直流功反时，模式转换应是平滑的，不应引起直流功率波动。率波动。最小电流限制最小电流限制无论是功率控制还是电流

15、控制，直流电流无论是功率控制还是电流控制，直流电流都不得小于一个最小值（通常为额定电流都不得小于一个最小值（通常为额定电流的的10%10%），以防直流电流断续。），以防直流电流断续。连续过负荷限制连续过负荷限制过负荷限制根据在当前环境温度条件下，过负荷限制根据在当前环境温度条件下，考虑备用冷却设备是否可用，以及晶闸考虑备用冷却设备是否可用，以及晶闸管当前结温，计算得到换流站的过负荷管当前结温，计算得到换流站的过负荷能力对极功率能力对极功率/电流控制输出的电流指令电流控制输出的电流指令进行限幅。使得一次回路在各种工况下进行限幅。使得一次回路在各种工况下的全部过负荷能力都被充分利用。的全部过负荷能

16、力都被充分利用。短时过负荷限制短时过负荷限制短时过负荷限制允许在秒级和短时过负荷限制允许在秒级和2 小时内有小时内有不同的过负荷水平。不同的过负荷水平。2 2 小时过负荷能力是指直流系统在最小小时过负荷能力是指直流系统在最小功率至连续过负荷之间的任意功率水平功率至连续过负荷之间的任意功率水平连续运行后仍具备的能力。连续运行后仍具备的能力。秒级过负荷能力各工程规定不同，有秒级过负荷能力各工程规定不同，有3 3秒、秒、5 5秒、秒、1010秒过负荷能力等。秒过负荷能力等。晶闸管结温高限幅晶闸管结温高限幅过负荷限制实时计算晶闸管结温，在晶闸管结过负荷限制实时计算晶闸管结温，在晶闸管结温过高时限制电流

17、。温过高时限制电流。晶闸管结温的计算是基于测量到的直流电流和晶闸管结温的计算是基于测量到的直流电流和阀冷却水温度。阀冷却水温度。当计算得到的温度超过温度参考值时，升降逻当计算得到的温度超过温度参考值时，升降逻辑将减小电流指令辑将减小电流指令IoIo，使其回降，使其回降5 5。如果在一定时间内，温度还是没有降至参考值如果在一定时间内，温度还是没有降至参考值以下，电流指令继续回降以下，电流指令继续回降5 5IoIo，直到晶闸管，直到晶闸管温度下降至参考温度以下，或是限幅器达到最温度下降至参考温度以下，或是限幅器达到最小值。小值。低压限流低压限流(VDCL)(VDCL)低压限流低压限流(Voltag

18、e Dependent Current Limit)(Voltage Dependent Current Limit)环环节的任务是在直流电压降低时对直流电流指令进行节的任务是在直流电压降低时对直流电流指令进行限制，它的主要作用在于：限制，它的主要作用在于：交流网扰动后，提高交流系统电压稳定性。交流网扰动后，提高交流系统电压稳定性。帮助直流系统在交直流故障后快速可控的恢复。帮助直流系统在交直流故障后快速可控的恢复。避免连续的换相失败引起的阀应力。避免连续的换相失败引起的阀应力。低压限流环节的电压和电流定值可以调整，而且两低压限流环节的电压和电流定值可以调整，而且两个站的斜坡函数或时间常数应能独

19、立调整，以便控个站的斜坡函数或时间常数应能独立调整，以便控制限制电流时的速率以及返回时的速率。制限制电流时的速率以及返回时的速率。两个换流站的低压限流环节之间，电流指令限制特两个换流站的低压限流环节之间，电流指令限制特性应相互配合，保持电流裕度。性应相互配合，保持电流裕度。VDCLVDCL特性特性VDCLVDCL对对Ud/IdUd/Id特性的影响特性的影响Ud/IdUd/Id特性（特性（西门子技术）西门子技术）Ud/IdUd/Id特性（特性（ABB技术）技术）12 12 脉动阀组控制脉动阀组控制阀组控制是整个直流控制系统的核心内容。阀组控制接收来自极功率控阀组控制是整个直流控制系统的核心内容。

20、阀组控制接收来自极功率控制制(PPC)(PPC)的电流指令，产生的电流指令，产生 指令。指令。阀组控制中的低压限流环节，用于阀组控制中的低压限流环节，用于 在直流电压降低时对直流电流指令在直流电压降低时对直流电流指令进行限制，以避免在交流系统故障期间和故障以后的功率不稳定。进行限制，以避免在交流系统故障期间和故障以后的功率不稳定。VDCOL VDCOL 也有利于交流故障后的快速可控的恢复。此外，它也避免了连续也有利于交流故障后的快速可控的恢复。此外，它也避免了连续换相失败对晶闸管阀引起的应力。换相失败对晶闸管阀引起的应力。根据基本控制策略，阀组控制包括以下三个基本控制器：根据基本控制策略，阀组

21、控制包括以下三个基本控制器：电流调节器；电流调节器；电压调节器；电压调节器；调节器。调节器。此外，为了在各种工况下都确保直流系统安全运行，在阀组控制中还包此外，为了在各种工况下都确保直流系统安全运行，在阀组控制中还包括对点火角的限幅逻辑。括对点火角的限幅逻辑。在阀组控制中对整流和逆变运行配置不同的参数，使得在实际运行中整在阀组控制中对整流和逆变运行配置不同的参数，使得在实际运行中整流侧和逆变侧由不同的调节器起作用，从而实现希望的流侧和逆变侧由不同的调节器起作用，从而实现希望的Ud/Id Ud/Id 特性曲线。特性曲线。电流调节器电流调节器整流侧和逆变侧配置完全一致的闭环电流调节器。整流侧和逆变

22、侧配置完全一致的闭环电流调节器。通过在逆变侧的电流指令中减去一个电流裕度来实通过在逆变侧的电流指令中减去一个电流裕度来实现整流侧控制电流，逆变侧控制电压。现整流侧控制电流，逆变侧控制电压。闭环电流调节器的主要目标是保证电流控制环路的闭环电流调节器的主要目标是保证电流控制环路的性能：性能：快速阶跃响应快速阶跃响应 稳态时零电流误差稳态时零电流误差 平稳的电流控制平稳的电流控制 快速抑制故障时的过电流快速抑制故障时的过电流直流电压调节器直流电压调节器 电压调节器功能包括：电压调节器功能包括：空载加压试验控制；空载加压试验控制；过电压限制器（仅整流侧）；过电压限制器（仅整流侧）；直流电压调节器；直流

23、电压调节器；逆变侧的直流电压调节器将直流电压控制逆变侧的直流电压调节器将直流电压控制在允许范围内。在允许范围内。整流侧和逆变侧都有电压调节器。整流侧整流侧和逆变侧都有电压调节器。整流侧电压调节器的整定值高，起限幅作用。电压调节器的整定值高，起限幅作用。逆变器相关角度逆变器相关角度 熄弧角调节器熄弧角调节器11 换相失败现象换相失败现象应退出导通的阀在反向电压作用期间未恢复阻断能力应退出导通的阀在反向电压作用期间未恢复阻断能力(太太小小)，当阀电压转变成正向时重新导通。，当阀电压转变成正向时重新导通。应退出导通的阀在反向电压作用期间换相过程尚未完成应退出导通的阀在反向电压作用期间换相过程尚未完成

24、(0 0 0 经济调整经济调整 可以慢些、每次调节量小些可以慢些、每次调节量小些 minmin Id IacIac 桥差保护桥差保护 IdId中产生中产生5050HzHz分量分量 工频保护工频保护 保护时延配合保护时延配合 大于交流后备保护时延大于交流后备保护时延天广直流调节器配合（整流）天广直流调节器配合（整流）天广直流调节器配合（逆变）天广直流调节器配合（逆变）三常直流调节器配合三常直流调节器配合线路开路试验（线路开路试验（OLTOLT）为了方便地测试直流极在较长一段时间的停运后，或为了方便地测试直流极在较长一段时间的停运后，或检修后的绝缘水平，直流极控系统具有线路开路试验检修后的绝缘水平

25、，直流极控系统具有线路开路试验(Open Line Test)(Open Line Test)的功能。的功能。在本站直流极线开关闭合、对站直流极线开关断开的在本站直流极线开关闭合、对站直流极线开关断开的情况下，运行人员可以安全的解锁对应的换流极，并情况下，运行人员可以安全的解锁对应的换流极，并可把线路电压调到零至可把线路电压调到零至1.05 1.05 倍额定电压之间的任一数倍额定电压之间的任一数值，以测试本端换流站设备以及与之相连的极线。值，以测试本端换流站设备以及与之相连的极线。在这一试验模式下，禁止对端相应站极解锁，闭锁所在这一试验模式下，禁止对端相应站极解锁，闭锁所有断线类保护及能够闭锁

26、换流极的直流欠压保护，并有断线类保护及能够闭锁换流极的直流欠压保护，并提供保证试验期间设备安全的保护措施。提供保证试验期间设备安全的保护措施。当一极停运一极运行时，停运极的两端都应能进行线当一极停运一极运行时，停运极的两端都应能进行线路开路试验，且不对运行极提出任何限制要求，如改路开路试验，且不对运行极提出任何限制要求，如改变功率方向。变功率方向。线路开路试验只能在本地控制，并具有两种控制方式：线路开路试验只能在本地控制，并具有两种控制方式：手动控制与自动控制。手动控制与自动控制。手动自动手动自动OLTOLT手动控制时，运行人员可手动设定线路开路试手动控制时，运行人员可手动设定线路开路试验的直

27、流电压参考值。直流电压的参考值验的直流电压参考值。直流电压的参考值01.05pu 01.05pu 值之间可调。直流电压以预先设定值之间可调。直流电压以预先设定的速度线性变化至直流电压参考值。试验结束的速度线性变化至直流电压参考值。试验结束时，运行人员手动降压，闭锁换流阀。时，运行人员手动降压，闭锁换流阀。自动模式时，运行人员只要启动空载降压试验自动模式时，运行人员只要启动空载降压试验程序，此程序就自动的解锁对应的换流阀，把程序，此程序就自动的解锁对应的换流阀，把直流电压升至预定值直流电压升至预定值(最大限制值为最大限制值为1.05pu)1.05pu)，然后保持一段时间，再把电压降下来，最后，然

28、后保持一段时间，再把电压降下来，最后闭锁换流阀。直流电压预定值和最高电压保持闭锁换流阀。直流电压预定值和最高电压保持时间可以由运行人员设定。时间可以由运行人员设定。OLTOLT直流电压计算直流电压计算12 12 脉动桥峰值整流后得到直流电压：脉动桥峰值整流后得到直流电压：Ud=4/3*Ud=4/3*/3*Udi0*cos(3*Udi0*cos(-60)60)上式表明直流电压从上式表明直流电压从 等于等于150150开始递增，开始递增，至至 等于等于6060时直流电压达到最大。（注：时直流电压达到最大。（注：此式只在电流为零的时候才成立）此式只在电流为零的时候才成立）当直流线路也在试验范围内时，

29、其电晕损耗当直流线路也在试验范围内时，其电晕损耗和泄漏损耗会使直流电压降低。闭环控制会和泄漏损耗会使直流电压降低。闭环控制会降低降低a a角来进行补偿，上述公式不再准确。角来进行补偿，上述公式不再准确。无功功率控制无功功率控制 无功功率控制是整个直流极控系统中一无功功率控制是整个直流极控系统中一个重要的功能，包括以下功能：个重要的功能，包括以下功能：根据换流站与交流系统的无功交换量或根据换流站与交流系统的无功交换量或换流母线电压决定投换流母线电压决定投/切滤波器组或电容切滤波器组或电容器组。器组。根据滤波器组的状态，对可投根据滤波器组的状态，对可投/切的滤波切的滤波器组进行优先级排序，决定投器

30、组进行优先级排序，决定投/切哪一类切哪一类型的滤波器组，以及该类型中的哪一组型的滤波器组，以及该类型中的哪一组滤波器。滤波器。无功控制优先级无功控制优先级波器的投切：波器的投切：Abs Min FilerAbs Min Filer：绝对最小滤波器控制，为了防止滤波：绝对最小滤波器控制，为了防止滤波设备过负荷所需投入的滤波器组。正常运行时，该条设备过负荷所需投入的滤波器组。正常运行时，该条件必须满足。件必须满足。U maxU max：最高电压限制，监视交流母线的稳态电压，避：最高电压限制，监视交流母线的稳态电压，避免稳态过压引起保护动作。免稳态过压引起保护动作。Q maxQ max：最大无功交换

31、限制，根据当前运行状况，限制：最大无功交换限制，根据当前运行状况，限制投入滤波器组的数量，限制和交流系统的无功交换。投入滤波器组的数量，限制和交流系统的无功交换。Min FilterMin Filter：最小滤波器容量要求，为满足滤除谐波：最小滤波器容量要求，为满足滤除谐波的要求需投入的最少滤波器组。的要求需投入的最少滤波器组。Q control/U control Q control/U control：无功交换：无功交换/电压控制，控制电压控制，控制换流站和交流系统的无功交换量换流站和交流系统的无功交换量/控制换流母线电压。控制换流母线电压。绝对最小滤波器控制（绝对最小滤波器控制（Abs

32、min filter Abs min filter ）Abs min filter Abs min filter 是为了防止部分交流滤是为了防止部分交流滤波器组因故被切除后造成运行中的其它交波器组因故被切除后造成运行中的其它交流滤波器谐波过负荷所需投入的最少滤波流滤波器谐波过负荷所需投入的最少滤波器组。器组。如果该条件不能满足，为了防止交流滤波如果该条件不能满足，为了防止交流滤波器组损坏，直流系统将降低输送功率，以器组损坏，直流系统将降低输送功率，以满足绝对最小滤波器组条件。满足绝对最小滤波器组条件。如果降到最后一级功率还是无法满足绝对如果降到最后一级功率还是无法满足绝对最小滤波器组要求，无功

33、控制将在预先设最小滤波器组要求，无功控制将在预先设定的时延后停运直流系统。定的时延后停运直流系统。交流侧母线最高限制（交流侧母线最高限制（U-maxU-max）U maxU max，最高控制，用于监视和限制换流站稳，最高控制，用于监视和限制换流站稳态交流母线电压。态交流母线电压。只有在只有在U max U max 允许的情况下，允许的情况下，Q control Q control 发发出的投入交流滤波器组的指令才有效。出的投入交流滤波器组的指令才有效。当稳态交流电压超出电压最大限值达一定时当稳态交流电压超出电压最大限值达一定时间后，按一定顺序切除交流滤波器间后，按一定顺序切除交流滤波器/并联电

34、容并联电容器组器组(直至满足绝对最小滤波器要求直至满足绝对最小滤波器要求)，从而，从而限制母线电压的升高，以避免过电压保护动限制母线电压的升高，以避免过电压保护动作。作。最大交换无功控制（最大交换无功控制（Q-maxQ-max）Q max Q max 功能通过切除投入运行的交流滤功能通过切除投入运行的交流滤波器组波器组/并联电容器组，使得换流站流向并联电容器组，使得换流站流向交流系统的无功量不超过最高限幅值。交流系统的无功量不超过最高限幅值。最小滤波器控制（最小滤波器控制（Min filterMin filter）根据以下运行情况，该控制将确定根据以下运行情况，该控制将确定满足谐波滤波要求所需

35、要投入的最少交满足谐波滤波要求所需要投入的最少交流滤波器的组数及其类型：流滤波器的组数及其类型：直流功率直流功率站模式（整流站模式（整流/逆变）逆变）解锁极个数解锁极个数直流电压（全压直流电压（全压/降压）降压）无功控制模式（无功控制模式（Q-controlQ-control）/(U-control)/(U-control)Q-Q-控制模式用于控制换流站与交流系统的无功控制模式用于控制换流站与交流系统的无功交换量为设定的参考值。交换量为设定的参考值。U-U-控制模式用于控控制模式用于控制换流站交流电压为设定的参考值制换流站交流电压为设定的参考值.为了防止滤波器组的频繁投切，采用回滞特性，为了防

36、止滤波器组的频繁投切，采用回滞特性，设置的回滞窗口的上下限幅值大于最大无功设设置的回滞窗口的上下限幅值大于最大无功设备组的容量的一半。备组的容量的一半。RPC RPC 采用采用Q-Q-控制方式时，当交直流两侧的无功控制方式时，当交直流两侧的无功交换量超过限制时，交换量超过限制时，RPC RPC 将发出指令以控制滤将发出指令以控制滤波器波器/并联电容器组的投切。并联电容器组的投切。换流变抽头控制方式换流变抽头控制方式正常工况下，整流侧变压器分接头控制正常工况下，整流侧变压器分接头控制具有维持换流变阀侧电压恒定或者控制具有维持换流变阀侧电压恒定或者控制点火角点火角 恒定的两种方式。逆变侧采用维恒定

37、的两种方式。逆变侧采用维持换流变压器阀侧的交流空载电压恒定持换流变压器阀侧的交流空载电压恒定或维持或维持 角恒定或维持直流电压恒定的方角恒定或维持直流电压恒定的方式进行控制。式进行控制。换流变抽头控制模式换流变抽头控制模式1.手动模式手动模式对单台换流变抽头的移动或对所有换流变抽头的同对单台换流变抽头的移动或对所有换流变抽头的同步移动；步移动；2.2.自动模式自动模式断电控制：阀侧电压最低（断电控制：阀侧电压最低（Udi0 Udi0 最低）最低）空载控制：根据允许的最小运行电流空载控制：根据允许的最小运行电流(0.1pu)(0.1pu)建立建立Udi0Udi0负载控制负载控制:随控制方式、负荷

38、随控制方式、负荷自动抽头同步自动抽头同步 无论是在手动控制模式还是在自动控制模式，当无论是在手动控制模式还是在自动控制模式，当抽头被升抽头被升/降至最高降至最高/最低点时，极控系统将发出信最低点时，极控系统将发出信号至号至SCADA SCADA 系统，并禁止抽头继续升高系统，并禁止抽头继续升高/降低。降低。附加控制附加控制附加的调制控制，用于提高整个交附加的调制控制，用于提高整个交/直直/交联网交联网系统的性能。无论是在功率控制模式还是在电系统的性能。无论是在功率控制模式还是在电流控制模式下，附加控制功能均能起作用。流控制模式下，附加控制功能均能起作用。运行人员可以在运行人员控制界面上投入或解

39、运行人员可以在运行人员控制界面上投入或解除指定的调制功能。除指定的调制功能。功率提升功率提升/功率回降功率回降涉及整流侧交流系统损失发电功率或逆变侧交流系涉及整流侧交流系统损失发电功率或逆变侧交流系统甩负荷的事故，可能要求自动降低直流输送功率。统甩负荷的事故，可能要求自动降低直流输送功率。为此设计功率回降功能。为此设计功率回降功能。涉及逆变侧损失发电功率或整流侧甩负荷故障时，涉及逆变侧损失发电功率或整流侧甩负荷故障时，有可能要求迅速增大直流系统的功率，以便改善交有可能要求迅速增大直流系统的功率，以便改善交流系统性能。为此设计功率提升功能。流系统性能。为此设计功率提升功能。功率回降功率提升功能作

40、用于功率指令或电流指功率回降功率提升功能作用于功率指令或电流指令。令。无论在功率控制模式下还是在电流控制模式下，均无论在功率控制模式下还是在电流控制模式下，均应能使用功率回降功率提升功能。应能使用功率回降功率提升功能。功率回降功率提升的级别以及功率回降的速率取功率回降功率提升的级别以及功率回降的速率取决于系统研究。决于系统研究。快速功率反转快速功率反转 为了满足交流系统稳定的需要，提供快速功率为了满足交流系统稳定的需要，提供快速功率反转功能。该功能由直流极控系统本身起动，而反转功能。该功能由直流极控系统本身起动，而不需要由运行人员启动。不需要由运行人员启动。此控制功能的特性与运行人员启动的功率

41、反转此控制功能的特性与运行人员启动的功率反转功能有以下不同点：功能有以下不同点：直流功率直流功率/电流的上升和下降速率由系统研究决定，电流的上升和下降速率由系统研究决定，不能由运行人员调整。不能由运行人员调整。直流电压的反转应该以不引起绝缘结构局部放电直流电压的反转应该以不引起绝缘结构局部放电的最大速率进行。的最大速率进行。运行人员不能终止已经被起动的快速反转顺序。运行人员不能终止已经被起动的快速反转顺序。阻尼次同步振荡阻尼次同步振荡根据系统研究，如有需要，在附加控制根据系统研究，如有需要，在附加控制中可设计阻尼次同步振荡的功能，用以中可设计阻尼次同步振荡的功能，用以保证对直流系统与交流系统中

42、的任何同保证对直流系统与交流系统中的任何同步发电机之间可能发生的次同步振荡都步发电机之间可能发生的次同步振荡都产生正阻尼。产生正阻尼。异常交流电压和频率控制异常交流电压和频率控制 通过调整直流功率，点火角，以及投切滤波器通过调整直流功率，点火角，以及投切滤波器组，帮助交流系统从以下状态恢复正常：组，帮助交流系统从以下状态恢复正常：1.1.交流系统频率偏离交流系统频率偏离(高于或低于高于或低于)额定频率一定值额定频率一定值(该值由系统研究决定该值由系统研究决定)。2.2.交流系统电压高于或低于额定电压一定值交流系统电压高于或低于额定电压一定值(该值由该值由系统研究决定系统研究决定)。在设计频率控

43、制时，不仅需考虑如何帮助故障侧交在设计频率控制时，不仅需考虑如何帮助故障侧交流系统从频率偏移状态下恢复正常，还应确保在实流系统从频率偏移状态下恢复正常，还应确保在实际运行中，不会出现非故障系统因对故障系统进行际运行中，不会出现非故障系统因对故障系统进行事故支援而影响本系统安全运行的情况。事故支援而影响本系统安全运行的情况。安稳装置的控制信号接口安稳装置的控制信号接口直流极控系统预留与系统安全稳定自动直流极控系统预留与系统安全稳定自动装置之间的接口，它可以接收来自安稳装置之间的接口，它可以接收来自安稳装置的控制信号，以启动以上各种附加装置的控制信号，以启动以上各种附加控制以及停运直流系统信号。控

44、制以及停运直流系统信号。需在极控系统中完成的保护性监控功能需在极控系统中完成的保护性监控功能换相失败预测换相失败预测 测量换流变支路上的交流电压测量换流变支路上的交流电压UacUac，计算其零序分量和，计算其零序分量和/分量。在交流电压不正常时及时提高换相裕度。以便降分量。在交流电压不正常时及时提高换相裕度。以便降低由交流系统干扰引起的换相失败的次数。低由交流系统干扰引起的换相失败的次数。晶闸管结温监测晶闸管结温监测 依据直流电流和晶闸管的热阻抗模型计算晶闸管结温升，依据直流电流和晶闸管的热阻抗模型计算晶闸管结温升，温度过高时降低直流电流，以保护换流阀，避免其遭受过热温度过高时降低直流电流，以

45、保护换流阀，避免其遭受过热损坏。损坏。大角度监视大角度监视 在过大的触发角运行时计算并限制主回路设备上的应力。在过大的触发角运行时计算并限制主回路设备上的应力。线路开路试验监视线路开路试验监视 在进行线路开路试验时监测直流场设备、极母线的接地故在进行线路开路试验时监测直流场设备、极母线的接地故障，以及阀的相间短路或接地故障。障，以及阀的相间短路或接地故障。系统切换系统切换在换流站控制系统中，交直流站控系统和直流极控系统可设在换流站控制系统中，交直流站控系统和直流极控系统可设计为完全冗余的双重化系统，双重化系统之间可以在故障状计为完全冗余的双重化系统，双重化系统之间可以在故障状态下进行自动系统切

46、换或由运行人员进行手动系统切换。态下进行自动系统切换或由运行人员进行手动系统切换。对控制设备状态的定义包括有效（对控制设备状态的定义包括有效（activeactive），备用），备用（standbystandby），试验（），试验（testtest）三种状态。三种状态。Active Active 为当前有效系统，为当前有效系统，standby standby 为当前热备用系统。为当前热备用系统。Test Test 为当前处于测试状态的系统。双重化的控制系统在任何时刻为当前处于测试状态的系统。双重化的控制系统在任何时刻都只能有一个系统是都只能有一个系统是activeactive状态。状态。只有只

47、有active active 系统发出的命令是有效的，处于系统发出的命令是有效的，处于standby standby 的系统的系统时刻跟随时刻跟随active active 系统的运行状态。系统的运行状态。发生系统切换时，只能切换至正处于发生系统切换时，只能切换至正处于standbystandby状态的系统，不状态的系统，不能切换至正处于能切换至正处于test test 状态的系统。状态的系统。系统切换逻辑系统切换逻辑系统切换总是从当前有效的系统发出。这个切换原则系统切换总是从当前有效的系统发出。这个切换原则可避免在备用系统中的不当操作或故障造成不希望的可避免在备用系统中的不当操作或故障造成不

48、希望的切换。另外，当另一系统处于严重故障状态时，系统切换。另外，当另一系统处于严重故障状态时，系统切换逻辑将禁止切换指令的执行。切换逻辑将禁止切换指令的执行。在发生控制系统切换时，交直流站控系统、直流极控在发生控制系统切换时，交直流站控系统、直流极控系统、及相关的系统、及相关的I/OI/O单元应作为一个整体，同时从单元应作为一个整体，同时从A A 系统切换至系统切换至B B 系统，或从系统，或从B B 系统切换至系统切换至A A系统。如果系统。如果所提供的所提供的VBE/TM VBE/TM 也存在系统切换机制的话，那么也也存在系统切换机制的话，那么也应作为以上整体之一，与以上设备一起切换。应作为以上整体之一，与以上设备一起切换。阀冷却控制保护系统作为具有微处理器的子系统，进阀冷却控制保护系统作为具有微处理器的子系统，进行内部系统切换时可不必引起控制系统的切换。行内部系统切换时可不必引起控制系统的切换。谢谢谢谢!请提出您的宝贵意见