СПОСОБ БЛОКИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДА НЕСКОЛЬКИХ ИНВЕРТОРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ В РЕЖИМ ПАССИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ В СОСТОЯНИИ СЕКЦИОНИРОВАНИЯ Российский патент 2019 года по МПК H02J3/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к области адаптивной передачи постоянного тока, в частности, к способу блокирования перехода нескольких инверторных электрических станций в режим пассивного управления в состоянии секционирования.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Учитывая непрерывное развитие электрических и электронных технологий, технология адаптивной передачи постоянного тока, которая представляет собой технологию передачи постоянного тока нового поколения, может решить многие проблемы, присутствующие в современных технологиях передачи переменного и постоянного тока. Система адаптивной передачи постоянного тока, наряду с системой переменного тока, может подавать питание для нагрузки потребителя, увеличивая мощность и надежность энергоснабжения. Как правило, нагрузка потребителя выполняется совместно системой передачи переменного тока и системой адаптивной передачи постоянного тока, причем система адаптивной передачи постоянного тока находится в режиме активного управления. Если линия переменного тока прекращает работу из-за отказа, образуется секция. Если в секции присутствует только одна инверторная электрическая станция, она находится в режиме пассивного управления, может автономно подавать питание потребителю и не зависит от системы переменного тока. Если в секции присутствует несколько инверторных электрических станций, одна из них может быть выбрана для перехода в режим пассивного управления и установления напряжения переменного тока в секции, а другие остаются в режиме активного управления. Если происходит повторный отказ на линии переменного тока в секции, образуется несколько секций. Таким образом, одна инверторная электрическая станция в новообразованных секциях переходит в режим пассивного управления, чтобы установить напряжение переменного тока для новообразованных секций.

Следовательно, при образовании секции обязательно используется соответствующий способ обнаружения секции, чтобы быстро и точно определить состояние секционирования и переключить одну из адаптивных инверторных электрических станций постоянного тока из режима активного управления в режим пассивного управления, в то же время, предотвращая переход других инверторных электрических станций в режим пассивного управления. Если происходит повторный отказ на линии передачи переменного тока в секции, образуется несколько секций. Таким образом, необходимо предусмотреть, чтобы одна адаптивная инверторная электрическая станция постоянного тока в новообразованных секциях могла переходить в режим пассивного управления, чтобы устанавливать напряжение переменного тока для новообразованных секций и продолжать подавать питание для нагрузки потребителя.

В существующих документах, раскрывающих сущность изобретения, описан способ предотвращения одновременного перехода нескольких адаптивных инверторных электрических станций постоянного тока в секции в режим пассивного управления.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель настоящего изобретения состоит в создании способа блокирования перехода нескольких инверторных электрических станций в режим пассивного управления в состоянии секционирования, чтобы несколько инверторных электрических станций в одной секции не переходили одновременно в режим пассивного управления, тем самым предотвращая повреждение преобразовательного вентиля из-за перегрузки по току, вызванной тем, что несколько инверторных электрических станций не выдают напряжение одновременно.

Для достижения вышеуказанной цели в настоящем изобретении используется следующее техническое решение:

Способ блокирования перехода нескольких инверторных электрических станций в режим пассивного управления в состоянии секционирования включает заблаговременное группирование инверторных электрических станций и установление приоритета каждой инверторной электрической станции для заблаговременного обнаружения секции в каждой группе и настройки соответствующего фиксированного значения каждой инверторной электрической станции для обнаружения секции. Принцип группирования инверторных электрических станций заключается в группировании инверторных станций, чьи стороны переменного тока соединены друг с другом посредством линии переменного тока в нормальных условиях эксплуатации и образуют одну группу. Принцип настройки соответствующего фиксированного значения инверторной электрической станции для обнаружения секции состоит в том, что инверторная станция с более высоким приоритетом имеет более чувствительное фиксированное значение, и, соответственно, проще определяет состояние секционирования.

Инверторная электрическая станция, которая определяет состояние секционирования, может перейти в режим пассивного управления, только когда все другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, посылают разрешающие сигналы. Все другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, посылают разрешающие сигналы в следующих случаях:

(1) отсутствует межстанционная связь между настоящей инверторной электрической станцией и другими инверторными электрическими станциями с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе;

(2) существует межстанционная связь между настоящей инверторной электрической станцией и другими инверторными электрическими станциями с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, и другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, не находятся в режиме пассивного управления; и

(3) существует межстанционная связь между настоящей инверторной электрической станцией и другими инверторными электрическими станциями с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, и другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, перешли в режим пассивного управления и задержки на время t, где 0<t<10 секунд.

При возникновении одного или более случаев из трех вышеуказанных, другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, посылают разрешающие сигналы.

Благодаря использованию вышеуказанного решения, настоящее изобретение имеет следующие положительные эффекты:

(1) Если секция включает несколько адаптивных инверторных электрических станций постоянного тока, можно предотвратить их одновременный переход в режим пассивного управления.

(2) Если по причине повторного отказа на линии передачи переменного тока в секции образуется несколько секций, адаптивные инверторные электрические станции постоянного тока в новообразованных секциях могут перейти в режим пассивного управления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ. 1 - типовая топология системы адаптивной передачи постоянного тока. На ФИГ. 1 ссылочная позиция 01 - линия переменного тока 1, 02 - линия переменного тока 2, 03 - нагрузка потребителя 1, 04 - нагрузка потребителя 2, 05 - система переменного тока, 06 - инверторная электрическая станция 0, 07 - инверторная электрическая станция 1, 08 - инверторная электрическая станция 2, 09 - линия передачи постоянного тока, 10 - система адаптивной передачи постоянного тока, 11 - секция 1, 12 - секция 2, и 13 - секция 3.

ФИГ. 2 - логическая блок-схема блокирования перехода нескольких инверторных электрических станций в режим пассивного управления в состоянии секционирования. На ФИГ. 2 «СОСТ СЕКЦ» указывает на то, что данная инверторная электрическая станция определяет состояние секционирования; S1 и Sn - другие инверторные электрические станции, которые находятся в одной группе с настоящей инверторной электрической станцией и имеют более высокий приоритет, чем у последней; «НЕТ МЕЖСТСВ Sx» (х=1…N) - отсутствует межстанционная связь между настоящей инверторной электрической станцией и другими инверторными электрическими станциями, которые находятся в одной группе с настоящей инверторной электрической станцией и имеют более высокий приоритет, чем у последней; «ПАС РЕЖ Sx» (х=1…N) - другие инверторные электрические станции, которые находятся в одной группе с настоящей инверторной электрической станцией и имеют более высокий приоритет, чем у последней, находятся в режиме пассивного управления; «ПЕРЕХ В ПРЕЖ» - указание для настоящей инверторной электрической станции на переход в режим пассивного управления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Технические решения подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи и конкретные варианты осуществления изобретения.

Настоящее изобретение предусматривает способ блокирования перехода нескольких инверторных электрических станций в режим пассивного управления в состоянии секционирования. Инверторные электрические станции группируются заблаговременно. Принцип группирования заключается в группировании инверторных электрических станций, чьи стороны переменного тока соединены друг с другом посредством линии переменного тока в нормальных условиях эксплуатации, и образуют одну группу. Приоритет каждой инверторной электрической станции устанавливается заблаговременно в каждой группе для настройки соответствующего фиксированного значения каждой инверторной

электрической станции для обнаружения состояния секционирования. Принцип настройки состоит в том, что инверторная электрическая станция с более высоким приоритетом имеет меньшее фиксированное значение, и, соответственно, первой определяет состояние секционирования.

Инверторная электрическая станция, которая определяет состояние секционирования, может перейти в режим пассивного управления, только когда все другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, посылают разрешающие сигналы. Все другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, посылают разрешающие сигналы в следующих случаях:

(1) отсутствует межстанционная связь между настоящей инверторной электрической станцией и другими инверторными электрическими станциями с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе;

(2) присутствует межстанционная связь между настоящей инверторной электрической станцией и другими инверторными электрическими станциями с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, и другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, не находятся в режиме пассивного управления; и

(3) присутствует межстанционная связь между настоящей инверторной электрической станцией и другими инверторными электрическими станциями с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, и другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, переходят в режим пассивного управления и задержки по времени t, где 0<t<10 секунд.

При возникновении одного или более случаев из трех вышеуказанных, другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, посылают разрешающие сигналы, как показано на ФИГ. 2.

ФИГ. 1 - типовая топология системы адаптивной передачи постоянного тока. Как правило, 05 - система переменного тока и 10 - система адаптивной передачи постоянного тока подают питание для 03 - нагрузки потребителя 1 и 04 - нагрузки потребителя 2. 06 - инверторная электрическая станция 0, 07 - инверторная электрическая станция 1 и 08 - инверторная электрическая станция 2 соединены друг с другом посредством линии переменного тока, относятся к одной группе и находятся в режиме активного управления. 06 - инверторная электрическая станция 0 является станцией управления постоянным током и выполняет функцию балансировки питания. 07 - инверторная электрическая станция 1 и 08 - инверторная электрическая станция 2 являются станциями управления питанием и подают питание для 03 - нагрузки потребителя 1 и 04 - нагрузки потребителя 2. Последовательность приоритетов трех инверторных электрических станций устанавливается в порядке убывания: 06 - инверторная электрическая станция 0, 07 - инверторная электрическая станция 1 и 08 - инверторная электрическая станция 2.

Когда межстанционная связь между инверторными электрическими станциями отсутствует, если 01 - линия переменного тока 1 неисправна и отключена устройством релейной защиты, образуется 13 - секция 3, и 06 - инверторная электрическая станция 0 не может определить состояние секционирования. Так как настоящий приоритет 07 - инверторной электрической станции 1 выше, чем у 08 - инверторной электрической станции 2, 07 - инверторная электрическая станция 1 первой определяет состояние секционирования, переходит в режим пассивного управления и поддерживает величину и частоту напряжения переменного тока в пределах номинальных значениях. В этом случае 08 - инверторная электрическая станция 2 не может определить состояние секционирования и продолжает поддерживать режим активного управления. Если после отключения 01 - линии переменного тока на определенный период времени 02 - линия переменного тока 2 также неисправна и отключена устройством релейной защиты, 13 - секция 3 делится на две секции, а именно, на 11 - секцию 1 и 12 - секцию 2. 08 - инверторная электрическая станция 2 определяет состояние секционирования, переходит в режим пассивного управления и продолжает подавать питание для 04 - нагрузки потребителя 2.

Когда межстанционная связь между инверторными электрическими станциями налажена, если 01 - линия переменного тока 1 неисправна и отключена устройством релейной защиты, образуется 13 - секция 3, и 06 - инверторная электрическая станция 0 не может определить состояние секционирования, и остается в режиме активного управления. 07 - инверторная электрическая станция 1 определяет состояние секционирования и посредством межстанционной связи получает информацию о том, что 06 - инверторная электрическая станция 0 находится в режиме активного управления. 07 - инверторная электрическая станция 1 мгновенно переходит в режим пассивного управления и поддерживает величину и частоту напряжения переменного тока в рамках номинальных значениях. В этом случае 08 - инверторная электрическая станция 2 не может определить состояние секционирования и посредством межстанционной связи получает информацию о том, что 07 - инверторная электрическая станция 1 находится в режиме пассивного управления. 08 - инверторная электрическая станция 2 продолжает поддерживать режим активного управления. Если после отключения 01 - линии переменного тока 1 на определенный период времени 02 - линия переменного тока 2 также неисправна и отключена устройством релейной защиты, 13 - секция 3 делится на две, а именно, на 11 - секцию 1 и 12 - секцию 2. 08 - инверторная электрическая станция 2 определяет состояние секционирования и посредством межстанционной связи получает информацию о том, что 07 - инверторная электрическая станция 1 перешла в режим пассивного управления и продолжает подавать питание для 04 - нагрузки потребителя 2.

Вышеприведенные варианты осуществления в большей степени используются для описания технических идей настоящего изобретения вместо ограничения объема правовой охраны изобретения. Все технические идеи, предложенные по настоящему изобретению, и любые модификации, основанные на технических решениях, входят в объем правовой охраны изобретения.

Использование: в области электротехники. Технический результат – предотвращение одновременного перехода нескольких инверторных электрических станций в режим пассивного управления в состоянии секционирования. Данный способ включает заблаговременное группирование инверторных электрических станций; принцип группирования заключается в распределении по группам инверторных электрических станций, чьи стороны переменного тока соединены друг с другом посредством линии переменного тока в нормальных условиях эксплуатации и образуют одну группу; приоритеты инверторных электрических станций заблаговременно устанавливаются в каждой группе для настройки соответствующего фиксированного значения инверторных электрических станций для обнаружения состояния секционирования; принцип настройки состоит в том, что инверторная электрическая станция с более высоким приоритетом имеет меньшее фиксированное значение, и соответственно первой определяет состояние секционирования; инверторная электрическая станция, для которой определено состояние секционирования, может перейти в режим пассивного управления, только когда все другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в группе, посылают разрешающие сигналы. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ блокирования перехода нескольких инверторных электрических станций в режим пассивного управления в состоянии секционирования, включающий заблаговременное группирование инверторных электрических станций в многополюсной системе адаптивной передачи постоянного тока в группы, заблаговременное установление приоритета каждой инверторной электрической станции для определения состояния секционирования в каждой группе и установление соответствующего фиксированного значения для каждой инверторной электрической станции для обнаружения состояния секционирования согласно приоритету, отличающийся тем, что при определении состояния секционирования инверторная электрическая станция переходит в режим пассивного управления, только когда получает от других инверторных электрических станций с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, разрешающие сигналы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что принцип группирования инверторных электрических станций заключается в группировании инверторных станций, чьи стороны переменного тока соединены друг с другом посредством линии переменного тока в нормальных условиях эксплуатации и образуют одну группу.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что принцип настройки соответствующего фиксированного значения инверторной электрической станции для обнаружения секции состоит в том, что инверторная электрическая станция с более высоким приоритетом имеет меньшее фиксированное значение и, соответственно, первой определяет состояние секционирования.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что все другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, посылают разрешающие сигналы в следующих случаях:

(1) отсутствует межстанционная связь между настоящей инверторной электрической станцией и другими инверторными электрическими станциями с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе;

(2) существует межстанционная связь между настоящей инверторной электрической станцией и другими инверторными электрическими станциями с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, и другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, не находятся в режиме пассивного управления; и

(3) существует межстанционная связь между настоящей инверторной электрической станцией и другими инверторными электрическими станциями с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, и другие инверторные электрические станции с более высоким приоритетом, чем у настоящей инверторной электрической станции в настоящей группе, переходят в режим пассивного управления и задержки на время t, где 0<t<10 с.