高壓直流輸電-控制教材課件

高壓直流輸電控制技術(shù)2010.12高壓直流輸電控制技術(shù)2010.12高壓直流輸電控制技術(shù)直流輸電原理直流輸電控制需求直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹直流輸電控制硬件介紹直流輸電控制軟件功能介紹直流啟停，功率爬升的控制器的工作高壓直流輸電控制技術(shù)直流輸電原理直流輸電原理?yè)Q流器件采用晶閘管元件（半控器件）晶閘管導(dǎo)通條件：正向電壓＋觸發(fā)脈沖晶閘管關(guān)斷條件：電流過(guò)零＋零電壓或負(fù)電壓直流輸電原理?yè)Q流器件直流輸電工作原理－功率正送整流側(cè)逆變側(cè)注意：只有很小的電壓差直流輸電原理直流輸電工作原理－功率正送整流側(cè)逆變側(cè)注意：只有很小的電壓差直流輸電工作原理－功率反送整流側(cè)逆變側(cè)注意：電流方向不改變直流輸電原理直流輸電工作原理－功率反送整流側(cè)逆變側(cè)注意：電流方向不改變直直流輸電和交流輸電技術(shù)的顯著不同在于輸電過(guò)程對(duì)控制保護(hù)系統(tǒng)的依賴(lài)性。直流輸電是建立在閥導(dǎo)通和截止控制上的一種電能傳輸方式。直流輸電的控制系統(tǒng)運(yùn)行從不間斷，這與交流系統(tǒng)二次部分只在運(yùn)行狀態(tài)改變或故障時(shí)起作用是不同的。高壓控制保護(hù)系統(tǒng)是直流輸電系統(tǒng)的“大腦”，直接決定直流輸電系統(tǒng)的性能。直流輸電控制要求直流輸電和交流輸電技術(shù)的顯著不同在于輸電過(guò)程對(duì)控制保護(hù)系統(tǒng)的直流輸電要求控制系統(tǒng)完成以下基本的控制功能：直流輸電系統(tǒng)的起?？刂?；直流輸送功率的大小和方向的控制；抑制換流器不正常運(yùn)行及對(duì)所聯(lián)交流系統(tǒng)的干擾；對(duì)換流站、直流線(xiàn)路的各種運(yùn)行參數(shù)，如電壓及電流等以及控制系統(tǒng)本身的信息進(jìn)行監(jiān)視；全換流站設(shè)備所有設(shè)備的監(jiān)控功能。直流輸電控制要求直流輸電要求控制系統(tǒng)完成以下基本的控制功能：直流輸電控制要求控制位置要求：遠(yuǎn)方調(diào)度中心、集控中心換流站主控室控制系統(tǒng)就地設(shè)備就地控制位置層次關(guān)系：分層結(jié)構(gòu)上越低的位置，其控制優(yōu)先級(jí)越高直流輸電控制要求控制位置要求：直流輸電控制要求PCS-9500換流站控制保護(hù)系統(tǒng)組成與遠(yuǎn)方控制中心（如國(guó)調(diào)、網(wǎng)省調(diào)）的接口子系統(tǒng)運(yùn)行人員控制系統(tǒng)交直流站控系統(tǒng)直流極控制系統(tǒng)直流系統(tǒng)保護(hù)直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PCS-9500換流站控制保護(hù)系統(tǒng)組成直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)交直流站控系統(tǒng)，負(fù)責(zé)執(zhí)行交/直流設(shè)備的投切、起停、運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換、狀態(tài)監(jiān)視、測(cè)量等功能，主要包括：站控系統(tǒng)的主機(jī)、分布式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和分布式I/O等設(shè)備。主要設(shè)備：交流開(kāi)關(guān)場(chǎng)監(jiān)控ACC交流濾波器場(chǎng)監(jiān)控AFC站用電監(jiān)控SPC輔助系統(tǒng)監(jiān)控ASC直流開(kāi)關(guān)場(chǎng)監(jiān)控DFT（極區(qū)域）；BFT（雙極區(qū)域）換流變監(jiān)控TMITSI水冷系統(tǒng)監(jiān)控VCT直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)交直流站控系統(tǒng)，負(fù)責(zé)執(zhí)行交/直流設(shè)備的投切、起停、運(yùn)行方式轉(zhuǎn)站控系統(tǒng)整個(gè)換流站范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)采集及信息處理、上送運(yùn)行人員控制系統(tǒng)；全站范圍內(nèi)的開(kāi)關(guān)、刀閘和地刀的操作控制；順序控制；聯(lián)鎖；同期；站控系統(tǒng)內(nèi)部及輔助系統(tǒng)的事件生成和上傳至運(yùn)行人員控制系統(tǒng)；在線(xiàn)諧波監(jiān)視；對(duì)輔助系統(tǒng)的監(jiān)控（包括站用電系統(tǒng)的控制/監(jiān)視，以及對(duì)其它輔助系統(tǒng)的監(jiān)視功能）等。直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)站控系統(tǒng)直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PCS-9500直流控制保護(hù)系統(tǒng)控制程序分布控制主機(jī)：程序負(fù)責(zé)全部直流控制邏輯PCP、ACC、AFC、SPC、ASI保護(hù)主機(jī)：程序負(fù)責(zé)全部直流保護(hù)邏輯PPR測(cè)控I/O板卡：程序負(fù)責(zé)簡(jiǎn)單信號(hào)處理開(kāi)關(guān)、刀閘控制接口板卡模擬量測(cè)量板卡開(kāi)關(guān)量采集板卡開(kāi)關(guān)量輸出板卡直流控制功能軟件PCS-9500直流控制保護(hù)系統(tǒng)控制程序分布直流控制功能軟件人機(jī)控制界面順控流程人機(jī)界面人機(jī)控制界面人機(jī)界面交流場(chǎng)單線(xiàn)圖人機(jī)界面交流場(chǎng)單線(xiàn)圖人機(jī)界面直流場(chǎng)單線(xiàn)圖人機(jī)界面直流場(chǎng)單線(xiàn)圖人機(jī)界面極控系統(tǒng)控制主機(jī)與I/O連接原理直流控制硬件極控系統(tǒng)控制主機(jī)與I/O連接原理直流控制硬件I/O單元本地I/O分布式I/O分布式控制子系統(tǒng),如換流變本體控制、水冷控制等直流控制硬件I/O單元直流控制硬件模擬量測(cè)量I/O單元直流控制硬件模擬量測(cè)量I/O單元直流控制硬件開(kāi)關(guān)量I/O單元直流控制硬件開(kāi)關(guān)量I/O單元直流控制硬件順序控制主要內(nèi)容極順序控制：極順序主要處理極一層的順序操作，主要包括模式轉(zhuǎn)換，兩站間的起停協(xié)調(diào)等極連接/隔離極起動(dòng)/停運(yùn)功率/電流模式控制正常/反向功率方向正常/降低直流電壓連接/隔離直流濾波器空載加壓試驗(yàn)極隔離并接地/極不接地直流控制軟件順序控制主要內(nèi)容直流控制軟件閥廳鑰匙聯(lián)鎖閥廳接地刀閘順序控制準(zhǔn)備充電順序充電/斷電準(zhǔn)備運(yùn)行順序閉鎖順序：處理極閉鎖時(shí)的順序操作以及保護(hù)性的閉鎖。雙極順序：處理雙極相關(guān)的順序操作控制極邏輯主/從協(xié)調(diào)大地/金屬回線(xiàn)轉(zhuǎn)換直流控制軟件閥廳鑰匙聯(lián)鎖直流控制軟件極啟動(dòng)/停運(yùn)控制啟動(dòng)順序：閉合閥廳門(mén)，把閥廳門(mén)鑰匙放入鎖定位置；打開(kāi)閥廳地刀；將極連接到直流線(xiàn)路和極中性線(xiàn)，連接絕對(duì)最小直流濾波器；確認(rèn)‘RFE’（準(zhǔn)備充電）的條件都得到滿(mǎn)足；給換流變和極充電；直流控制軟件極啟動(dòng)/停運(yùn)控制直流控制軟件啟動(dòng)順序（續(xù)）：確認(rèn)‘RFO’（準(zhǔn)備運(yùn)行）的條件都得到滿(mǎn)足；起動(dòng)極，根據(jù)聯(lián)合或者獨(dú)立控制模式的不同，起動(dòng)過(guò)程會(huì)有所區(qū)別；如果本站解鎖（獨(dú)立控制下）或者兩站都解鎖（聯(lián)合控制下），進(jìn)入“運(yùn)行中”狀態(tài)；如果處于OLT模式，此時(shí)換流器處于OLT解鎖狀態(tài)。直流控制軟件啟動(dòng)順序（續(xù)）：直流控制軟件極停：正常停運(yùn)（NOSOF）——直流系統(tǒng)退出到RFO狀態(tài)：首先移相至164度，約60ms后閉鎖整流側(cè)；逆變側(cè)在接收到整流側(cè)的閉鎖指示信號(hào)后，發(fā)ALPHA_90命令。約200ms后投旁通對(duì)，閉鎖逆變側(cè)。任一側(cè)閉鎖時(shí)都向?qū)?cè)發(fā)出閉鎖的指令。緊急停運(yùn)（ESOF）——直流系統(tǒng)退出到冷備用狀態(tài)：停運(yùn)時(shí)整流側(cè)同時(shí)發(fā)出三個(gè)指令，跳換流變交流開(kāi)關(guān)，閉鎖對(duì)站和閉鎖本側(cè)；直流控制軟件極停：直流控制軟件緊急停運(yùn)：整流側(cè)發(fā)生ESOF時(shí)，兩站的保護(hù)閉鎖時(shí)序?yàn)椋赫鱾?cè)立即移相，20ms后如果電流低直接閉鎖，否則投旁通對(duì)。逆變側(cè)在接收到整流側(cè)的閉鎖指示信號(hào)后，發(fā)ALPHA_90命令，約200ms后投旁通對(duì)。逆變側(cè)發(fā)生ESOF時(shí)，兩站的保護(hù)閉鎖時(shí)序?yàn)椋赫鱾?cè)收到逆變站發(fā)來(lái)的閉鎖信號(hào)后，立即移相，60ms后觸發(fā)本站Y_BLOCK，20ms后如果電流低直接閉鎖，否則投旁通對(duì)。逆變側(cè)立即移相，投旁通對(duì)，向?qū)φ景l(fā)閉鎖命令，等待對(duì)站閉鎖后本站再閉鎖。直流控制軟件緊急停運(yùn)：直流控制軟件極控系統(tǒng)包含控制功能模塊極功率控制/電流控制 PPC過(guò)負(fù)荷限制OLL直流功率調(diào)制MODS換流器觸發(fā)控制CFC控制脈沖發(fā)生單元CPG無(wú)功功率控制RPC開(kāi)關(guān)順序控制SSQ直流控制功能極控系統(tǒng)包含控制功能模塊直流控制功能模式順序控制MSQ準(zhǔn)備順序控制RSQ電壓角度參考值計(jì)算VARC換流變壓器分接頭控制TCC線(xiàn)路開(kāi)路試驗(yàn)控制OLT站間通訊TCOM直流控制功能模式順序控制MSQ直流控制功能電流/功率模式控制：功率/電流模式控制系統(tǒng)的主要目的是在交流和直流擾動(dòng)下仍保持本極直流輸送功率或直流電流恒定。功率控制以運(yùn)行人員或自動(dòng)功率曲線(xiàn)整定的功率參考值為目標(biāo)電流控制以運(yùn)行人員整定的電流參考值為目標(biāo)在運(yùn)行人員命令電流/功率控制轉(zhuǎn)換時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整控制邏輯。換流站運(yùn)行在以下基本控制模式：雙極功率控制模式單極功率控制模式單極電流控制模式直流控制功能電流/功率模式控制：直流控制功能極功率/電流控制功能概況圖：直流控制功能極功率/電流控制功能概況圖：直流控制功能功率/電流控制PPC基本控制策略正常工況下，整流側(cè)通過(guò)快速調(diào)節(jié)alpha角來(lái)保持直流電流恒定；逆變側(cè)為gamma角控制。與快速控制相配合的換流變抽頭的慢速控制策略為，正常工況下，整流側(cè)抽頭控制alpha角為152.5，逆變側(cè)抽頭控制Udi0為1(1.25%)pu。當(dāng)逆變側(cè)控制電流時(shí)，逆變側(cè)的抽頭用于維持熄弧角gamma為172.5參考值。控制系統(tǒng)中應(yīng)有過(guò)電壓限幅環(huán)節(jié)對(duì)過(guò)高的直流電壓進(jìn)行限幅，避免直流設(shè)備承受過(guò)應(yīng)力而損壞。直流控制功能功率/電流控制PPC直流控制功能雙極功率控制：雙極功率控制是HVDC雙極運(yùn)行時(shí)的基本控制模式，任一極都可以設(shè)置為雙極功率控制模式。

如果兩個(gè)極都處于雙極功率控制模式下，雙極功率控制功能為每個(gè)極分配相同的電流參考值，以使接地極電流最小。

如果兩個(gè)極的運(yùn)行電壓相等，則每個(gè)極的傳輸功率是相等的。

如果一極處于降壓運(yùn)行狀態(tài)而另外一極是全壓運(yùn)行，則兩個(gè)極的傳輸功率比和兩個(gè)極的電壓比一致。

直流控制功能雙極功率控制：直流控制功能雙極功率控制：雙極功率控制有手動(dòng)模式和自動(dòng)模式兩種手動(dòng)模式，由運(yùn)行人員輸入雙極功率參考值自動(dòng)模式，按指定的自動(dòng)功率曲線(xiàn)運(yùn)行直流控制功能雙極功率控制：直流控制功能低壓限流(VDCL)：低壓限流(VoltageDependentCurrentLimit)環(huán)節(jié)的任務(wù)是在直流電壓降低時(shí)對(duì)直流電流指令進(jìn)行限制，它的主要作用在于：

交流網(wǎng)擾動(dòng)后，提高交流系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性

幫助直流系統(tǒng)在交直流故障后快速可控的恢復(fù)避免連續(xù)的換相失敗引起的閥應(yīng)力。直流控制功能低壓限流(VDCL)：直流控制功能低壓限流靜態(tài)特性：直流控制功能低壓限流靜態(tài)特性：直流控制功能低壓限流的功能概況圖：直流控制功能低壓限流的功能概況圖：直流控制功能無(wú)功控制：無(wú)功功率控制是整個(gè)直流極控系統(tǒng)中一個(gè)必不可少的重要功能，目的是控制與換流站相連的交流系統(tǒng)性能（無(wú)功、諧波），其包括以下功能：根據(jù)換流站與交流系統(tǒng)的無(wú)功交換量決定投/切濾波器組。根據(jù)濾波器組的狀態(tài)，對(duì)可投/切的濾波器組進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，決定投/切哪一類(lèi)型的濾波器組，以及該類(lèi)型中的哪一組濾波器。直流控制功能無(wú)功控制：直流控制功能無(wú)功控制模式無(wú)功控制投入手動(dòng)無(wú)功控制模式自動(dòng)無(wú)功控制模式無(wú)功控制退出直流控制功能無(wú)功控制模式直流控制功能無(wú)功控制濾波器投切優(yōu)先級(jí)（從高到低）絕對(duì)最小濾波器：為了防止濾波設(shè)備過(guò)負(fù)荷所需要投入的最小濾波器組數(shù)。在任何情況下必須滿(mǎn)足。最高/最低電壓限制：監(jiān)視交流母線(xiàn)的穩(wěn)態(tài)電壓，避免穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓引起的保護(hù)動(dòng)作。最大無(wú)功交換限制：根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行狀況，限制投入濾波器組的數(shù)量，限制穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓。最小濾波器容量要求：為滿(mǎn)足濾除諧波的需要需投入的最小濾波器組。無(wú)功交換控制/電壓控制：控制換流站與交流系統(tǒng)交換的無(wú)功量為設(shè)定參考值/控制換流站交流母線(xiàn)電壓為設(shè)定參考值直流控制功能無(wú)功控制濾波器投切優(yōu)先級(jí)（從高到低）直流控制功能無(wú)功控制輔助功能（可選擇是否投入）QPC功能：通過(guò)增大點(diǎn)火角/熄弧角來(lái)增大換流站對(duì)無(wú)功的消耗，避免換流站與交流系統(tǒng)的無(wú)功交換量超越限值。Gammakick功能：通過(guò)在投/切濾波器組的瞬時(shí)增大/減小alpha/gamma角，使得電壓瞬時(shí)變化率減小。直流控制功能無(wú)功控制輔助功能（可選擇是否投入）直流控制功能

正常/反向功率方向控制主站運(yùn)行人員可以起動(dòng)功率輸送方向的轉(zhuǎn)換。在聯(lián)合和獨(dú)立控制下都可以改變功率方向。聯(lián)合控制方式下，順序操作過(guò)程如下：主站發(fā)出新的功率方向的請(qǐng)求主站運(yùn)行人員輸入新的功率定值和升降速率順序控制程序自動(dòng)降低功率/電流到零。電流降低到零后，確保兩站的安全閉鎖，等待一定的放電時(shí)間，然后改變功率方向，再解鎖兩站，提升功率/電流到指定值。直流控制功能正常/反向功率方向控制直流控制功能獨(dú)立控制下，功率反向命令只會(huì)影響本站。因此，兩站都必須發(fā)出功率反向命令，且必須由運(yùn)行人員來(lái)完成兩站間的協(xié)調(diào)。直流控制功能獨(dú)立控制下，功率反向命令只會(huì)影響本站。因此，兩站都必須發(fā)出功功率反向控制自動(dòng)曲線(xiàn)直流控制功能功率反向控制自動(dòng)曲線(xiàn)直流控制功能

正常/降低直流電壓控制高壓直流輸電系統(tǒng)既可以在正常直流電壓模式下運(yùn)行，也可以在降低直流電壓模式下運(yùn)行。直流電壓最低可以運(yùn)行在額定值的70％一般當(dāng)直流輸電設(shè)備無(wú)法承受正常的電壓時(shí)，采用降低直流電壓的運(yùn)行模式。降壓運(yùn)行既可以由運(yùn)行人員起動(dòng)，也可以由保護(hù)起動(dòng)。全壓運(yùn)行只能由運(yùn)行人員起動(dòng)。聯(lián)合控制下的全壓/降壓的手動(dòng)切換在主控站發(fā)出，由相應(yīng)的順序程序自動(dòng)完成兩站間的協(xié)調(diào)。獨(dú)立控制下，電壓模式切換命令只會(huì)影響本站，必須由運(yùn)行人員人為協(xié)調(diào)兩站。直流控制功能正常/降低直流電壓控制直流控制功能

空載加壓試驗(yàn)控制作用：測(cè)試直流極在較長(zhǎng)一段時(shí)間的停運(yùn)后或檢修后的絕緣水平試驗(yàn)條件：整流模式進(jìn)行當(dāng)前直流電壓低于0.1p.u.平波電抗器和極母線(xiàn)間解開(kāi)另一側(cè)閥閉鎖，未充電，未投入空載加壓試驗(yàn)直流控制功能空載加壓試驗(yàn)控制直流控制功能控制模式手動(dòng)控制手動(dòng)解鎖設(shè)定電壓參考值<1.05p.u.，電壓上升設(shè)定電壓參考值到零，電壓下降手動(dòng)閉鎖自動(dòng)控制自動(dòng)解鎖，電壓上升到1.05p.u.保持一段時(shí)間，電壓自動(dòng)下降到最小值手動(dòng)閉鎖直流控制功能控制模式直流控制功能過(guò)負(fù)荷限制OLL長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷短時(shí)過(guò)負(fù)荷高晶閘管結(jié)溫限幅功率回降直流控制功能過(guò)負(fù)荷限制OLL直流控制功能長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷即系統(tǒng)固有過(guò)負(fù)荷能力與環(huán)境溫度，閥廳溫度，閥和換流變?nèi)哂嗬鋮s是否可用有關(guān)一般小于1.1p.u.直流控制功能長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷直流控制功能短期過(guò)負(fù)荷設(shè)計(jì)環(huán)溫（40c）內(nèi)，冗余冷卻可用的情況下，具有3秒1.5倍過(guò)負(fù)荷能力，以及2小時(shí)1.1倍過(guò)負(fù)荷能力不同的環(huán)境溫度下，具有不同的短時(shí)過(guò)負(fù)荷能力閥冷卻與換流變冷卻的冗余系統(tǒng)可用/不可用的情況下，具有不同的短時(shí)過(guò)負(fù)荷能力根據(jù)當(dāng)前過(guò)負(fù)荷電流值的不同，具有不同的過(guò)負(fù)荷運(yùn)行允許時(shí)間根據(jù)當(dāng)前已經(jīng)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間的不同，具有不同的短時(shí)過(guò)負(fù)荷能力直流控制功能短期過(guò)負(fù)荷直流控制功能高晶閘管結(jié)溫限幅過(guò)負(fù)荷限制實(shí)時(shí)計(jì)算晶閘管結(jié)溫，在晶閘管結(jié)溫過(guò)高時(shí)限制電流冷卻水溫過(guò)高，限制電流每次限制直流電流指令下降5%一定時(shí)間內(nèi)，溫度仍然過(guò)高，直流電流指令繼續(xù)下降5%；直到晶閘管溫度下降到小于參考值，或電流限幅器達(dá)到最小值直流控制功能高晶閘管結(jié)溫限幅直流控制功能功率回降保護(hù)功率回降冷卻系統(tǒng)溫度超標(biāo)功率回降雙極功率平衡功率回降其它直流控制功能功率回降直流控制功能謝謝大家謝謝大家高壓直流輸電控制技術(shù)2010.12高壓直流輸電控制技術(shù)2010.12高壓直流輸電控制技術(shù)直流輸電原理直流輸電控制需求直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹直流輸電控制硬件介紹直流輸電控制軟件功能介紹直流啟停，功率爬升的控制器的工作高壓直流輸電控制技術(shù)直流輸電原理直流輸電原理?yè)Q流器件采用晶閘管元件（半控器件）晶閘管導(dǎo)通條件：正向電壓＋觸發(fā)脈沖晶閘管關(guān)斷條件：電流過(guò)零＋零電壓或負(fù)電壓直流輸電原理?yè)Q流器件直流輸電工作原理－功率正送整流側(cè)逆變側(cè)注意：只有很小的電壓差直流輸電原理直流輸電工作原理－功率正送整流側(cè)逆變側(cè)注意：只有很小的電壓差直流輸電工作原理－功率反送整流側(cè)逆變側(cè)注意：電流方向不改變直流輸電原理直流輸電工作原理－功率反送整流側(cè)逆變側(cè)注意：電流方向不改變直直流輸電和交流輸電技術(shù)的顯著不同在于輸電過(guò)程對(duì)控制保護(hù)系統(tǒng)的依賴(lài)性。直流輸電是建立在閥導(dǎo)通和截止控制上的一種電能傳輸方式。直流輸電的控制系統(tǒng)運(yùn)行從不間斷，這與交流系統(tǒng)二次部分只在運(yùn)行狀態(tài)改變或故障時(shí)起作用是不同的。高壓控制保護(hù)系統(tǒng)是直流輸電系統(tǒng)的“大腦”，直接決定直流輸電系統(tǒng)的性能。直流輸電控制要求直流輸電和交流輸電技術(shù)的顯著不同在于輸電過(guò)程對(duì)控制保護(hù)系統(tǒng)的直流輸電要求控制系統(tǒng)完成以下基本的控制功能：直流輸電系統(tǒng)的起停控制；直流輸送功率的大小和方向的控制；抑制換流器不正常運(yùn)行及對(duì)所聯(lián)交流系統(tǒng)的干擾；對(duì)換流站、直流線(xiàn)路的各種運(yùn)行參數(shù)，如電壓及電流等以及控制系統(tǒng)本身的信息進(jìn)行監(jiān)視；全換流站設(shè)備所有設(shè)備的監(jiān)控功能。直流輸電控制要求直流輸電要求控制系統(tǒng)完成以下基本的控制功能：直流輸電控制要求控制位置要求：遠(yuǎn)方調(diào)度中心、集控中心換流站主控室控制系統(tǒng)就地設(shè)備就地控制位置層次關(guān)系：分層結(jié)構(gòu)上越低的位置，其控制優(yōu)先級(jí)越高直流輸電控制要求控制位置要求：直流輸電控制要求PCS-9500換流站控制保護(hù)系統(tǒng)組成與遠(yuǎn)方控制中心（如國(guó)調(diào)、網(wǎng)省調(diào)）的接口子系統(tǒng)運(yùn)行人員控制系統(tǒng)交直流站控系統(tǒng)直流極控制系統(tǒng)直流系統(tǒng)保護(hù)直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PCS-9500換流站控制保護(hù)系統(tǒng)組成直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)交直流站控系統(tǒng)，負(fù)責(zé)執(zhí)行交/直流設(shè)備的投切、起停、運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換、狀態(tài)監(jiān)視、測(cè)量等功能，主要包括：站控系統(tǒng)的主機(jī)、分布式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和分布式I/O等設(shè)備。主要設(shè)備：交流開(kāi)關(guān)場(chǎng)監(jiān)控ACC交流濾波器場(chǎng)監(jiān)控AFC站用電監(jiān)控SPC輔助系統(tǒng)監(jiān)控ASC直流開(kāi)關(guān)場(chǎng)監(jiān)控DFT（極區(qū)域）；BFT（雙極區(qū)域）換流變監(jiān)控TMITSI水冷系統(tǒng)監(jiān)控VCT直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)交直流站控系統(tǒng)，負(fù)責(zé)執(zhí)行交/直流設(shè)備的投切、起停、運(yùn)行方式轉(zhuǎn)站控系統(tǒng)整個(gè)換流站范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)采集及信息處理、上送運(yùn)行人員控制系統(tǒng)；全站范圍內(nèi)的開(kāi)關(guān)、刀閘和地刀的操作控制；順序控制；聯(lián)鎖；同期；站控系統(tǒng)內(nèi)部及輔助系統(tǒng)的事件生成和上傳至運(yùn)行人員控制系統(tǒng)；在線(xiàn)諧波監(jiān)視；對(duì)輔助系統(tǒng)的監(jiān)控（包括站用電系統(tǒng)的控制/監(jiān)視，以及對(duì)其它輔助系統(tǒng)的監(jiān)視功能）等。直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)站控系統(tǒng)直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)直流輸電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PCS-9500直流控制保護(hù)系統(tǒng)控制程序分布控制主機(jī)：程序負(fù)責(zé)全部直流控制邏輯PCP、ACC、AFC、SPC、ASI保護(hù)主機(jī)：程序負(fù)責(zé)全部直流保護(hù)邏輯PPR測(cè)控I/O板卡：程序負(fù)責(zé)簡(jiǎn)單信號(hào)處理開(kāi)關(guān)、刀閘控制接口板卡模擬量測(cè)量板卡開(kāi)關(guān)量采集板卡開(kāi)關(guān)量輸出板卡直流控制功能軟件PCS-9500直流控制保護(hù)系統(tǒng)控制程序分布直流控制功能軟件人機(jī)控制界面順控流程人機(jī)界面人機(jī)控制界面人機(jī)界面交流場(chǎng)單線(xiàn)圖人機(jī)界面交流場(chǎng)單線(xiàn)圖人機(jī)界面直流場(chǎng)單線(xiàn)圖人機(jī)界面直流場(chǎng)單線(xiàn)圖人機(jī)界面極控系統(tǒng)控制主機(jī)與I/O連接原理直流控制硬件極控系統(tǒng)控制主機(jī)與I/O連接原理直流控制硬件I/O單元本地I/O分布式I/O分布式控制子系統(tǒng),如換流變本體控制、水冷控制等直流控制硬件I/O單元直流控制硬件模擬量測(cè)量I/O單元直流控制硬件模擬量測(cè)量I/O單元直流控制硬件開(kāi)關(guān)量I/O單元直流控制硬件開(kāi)關(guān)量I/O單元直流控制硬件順序控制主要內(nèi)容極順序控制：極順序主要處理極一層的順序操作，主要包括模式轉(zhuǎn)換，兩站間的起停協(xié)調(diào)等極連接/隔離極起動(dòng)/停運(yùn)功率/電流模式控制正常/反向功率方向正常/降低直流電壓連接/隔離直流濾波器空載加壓試驗(yàn)極隔離并接地/極不接地直流控制軟件順序控制主要內(nèi)容直流控制軟件閥廳鑰匙聯(lián)鎖閥廳接地刀閘順序控制準(zhǔn)備充電順序充電/斷電準(zhǔn)備運(yùn)行順序閉鎖順序：處理極閉鎖時(shí)的順序操作以及保護(hù)性的閉鎖。雙極順序：處理雙極相關(guān)的順序操作控制極邏輯主/從協(xié)調(diào)大地/金屬回線(xiàn)轉(zhuǎn)換直流控制軟件閥廳鑰匙聯(lián)鎖直流控制軟件極啟動(dòng)/停運(yùn)控制啟動(dòng)順序：閉合閥廳門(mén)，把閥廳門(mén)鑰匙放入鎖定位置；打開(kāi)閥廳地刀；將極連接到直流線(xiàn)路和極中性線(xiàn)，連接絕對(duì)最小直流濾波器；確認(rèn)‘RFE’（準(zhǔn)備充電）的條件都得到滿(mǎn)足；給換流變和極充電；直流控制軟件極啟動(dòng)/停運(yùn)控制直流控制軟件啟動(dòng)順序（續(xù)）：確認(rèn)‘RFO’（準(zhǔn)備運(yùn)行）的條件都得到滿(mǎn)足；起動(dòng)極，根據(jù)聯(lián)合或者獨(dú)立控制模式的不同，起動(dòng)過(guò)程會(huì)有所區(qū)別；如果本站解鎖（獨(dú)立控制下）或者兩站都解鎖（聯(lián)合控制下），進(jìn)入“運(yùn)行中”狀態(tài)；如果處于OLT模式，此時(shí)換流器處于OLT解鎖狀態(tài)。直流控制軟件啟動(dòng)順序（續(xù)）：直流控制軟件極停：正常停運(yùn)（NOSOF）——直流系統(tǒng)退出到RFO狀態(tài)：首先移相至164度，約60ms后閉鎖整流側(cè)；逆變側(cè)在接收到整流側(cè)的閉鎖指示信號(hào)后，發(fā)ALPHA_90命令。約200ms后投旁通對(duì)，閉鎖逆變側(cè)。任一側(cè)閉鎖時(shí)都向?qū)?cè)發(fā)出閉鎖的指令。緊急停運(yùn)（ESOF）——直流系統(tǒng)退出到冷備用狀態(tài)：停運(yùn)時(shí)整流側(cè)同時(shí)發(fā)出三個(gè)指令，跳換流變交流開(kāi)關(guān)，閉鎖對(duì)站和閉鎖本側(cè)；直流控制軟件極停：直流控制軟件緊急停運(yùn)：整流側(cè)發(fā)生ESOF時(shí)，兩站的保護(hù)閉鎖時(shí)序?yàn)椋赫鱾?cè)立即移相，20ms后如果電流低直接閉鎖，否則投旁通對(duì)。逆變側(cè)在接收到整流側(cè)的閉鎖指示信號(hào)后，發(fā)ALPHA_90命令，約200ms后投旁通對(duì)。逆變側(cè)發(fā)生ESOF時(shí)，兩站的保護(hù)閉鎖時(shí)序?yàn)椋赫鱾?cè)收到逆變站發(fā)來(lái)的閉鎖信號(hào)后，立即移相，60ms后觸發(fā)本站Y_BLOCK，20ms后如果電流低直接閉鎖，否則投旁通對(duì)。逆變側(cè)立即移相，投旁通對(duì)，向?qū)φ景l(fā)閉鎖命令，等待對(duì)站閉鎖后本站再閉鎖。直流控制軟件緊急停運(yùn)：直流控制軟件極控系統(tǒng)包含控制功能模塊極功率控制/電流控制 PPC過(guò)負(fù)荷限制OLL直流功率調(diào)制MODS換流器觸發(fā)控制CFC控制脈沖發(fā)生單元CPG無(wú)功功率控制RPC開(kāi)關(guān)順序控制SSQ直流控制功能極控系統(tǒng)包含控制功能模塊直流控制功能模式順序控制MSQ準(zhǔn)備順序控制RSQ電壓角度參考值計(jì)算VARC換流變壓器分接頭控制TCC線(xiàn)路開(kāi)路試驗(yàn)控制OLT站間通訊TCOM直流控制功能模式順序控制MSQ直流控制功能電流/功率模式控制：功率/電流模式控制系統(tǒng)的主要目的是在交流和直流擾動(dòng)下仍保持本極直流輸送功率或直流電流恒定。功率控制以運(yùn)行人員或自動(dòng)功率曲線(xiàn)整定的功率參考值為目標(biāo)電流控制以運(yùn)行人員整定的電流參考值為目標(biāo)在運(yùn)行人員命令電流/功率控制轉(zhuǎn)換時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整控制邏輯。換流站運(yùn)行在以下基本控制模式：雙極功率控制模式單極功率控制模式單極電流控制模式直流控制功能電流/功率模式控制：直流控制功能極功率/電流控制功能概況圖：直流控制功能極功率/電流控制功能概況圖：直流控制功能功率/電流控制PPC基本控制策略正常工況下，整流側(cè)通過(guò)快速調(diào)節(jié)alpha角來(lái)保持直流電流恒定；逆變側(cè)為gamma角控制。與快速控制相配合的換流變抽頭的慢速控制策略為，正常工況下，整流側(cè)抽頭控制alpha角為152.5，逆變側(cè)抽頭控制Udi0為1(1.25%)pu。當(dāng)逆變側(cè)控制電流時(shí)，逆變側(cè)的抽頭用于維持熄弧角gamma為172.5參考值?？刂葡到y(tǒng)中應(yīng)有過(guò)電壓限幅環(huán)節(jié)對(duì)過(guò)高的直流電壓進(jìn)行限幅，避免直流設(shè)備承受過(guò)應(yīng)力而損壞。直流控制功能功率/電流控制PPC直流控制功能雙極功率控制：雙極功率控制是HVDC雙極運(yùn)行時(shí)的基本控制模式，任一極都可以設(shè)置為雙極功率控制模式。

如果兩個(gè)極都處于雙極功率控制模式下，雙極功率控制功能為每個(gè)極分配相同的電流參考值，以使接地極電流最小。

如果兩個(gè)極的運(yùn)行電壓相等，則每個(gè)極的傳輸功率是相等的。

如果一極處于降壓運(yùn)行狀態(tài)而另外一極是全壓運(yùn)行，則兩個(gè)極的傳輸功率比和兩個(gè)極的電壓比一致。

直流控制功能雙極功率控制：直流控制功能雙極功率控制：雙極功率控制有手動(dòng)模式和自動(dòng)模式兩種手動(dòng)模式，由運(yùn)行人員輸入雙極功率參考值自動(dòng)模式，按指定的自動(dòng)功率曲線(xiàn)運(yùn)行直流控制功能雙極功率控制：直流控制功能低壓限流(VDCL)：低壓限流(VoltageDependentCurrentLimit)環(huán)節(jié)的任務(wù)是在直流電壓降低時(shí)對(duì)直流電流指令進(jìn)行限制，它的主要作用在于：

交流網(wǎng)擾動(dòng)后，提高交流系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性

幫助直流系統(tǒng)在交直流故障后快速可控的恢復(fù)避免連續(xù)的換相失敗引起的閥應(yīng)力。直流控制功能低壓限流(VDCL)：直流控制功能低壓限流靜態(tài)特性：直流控制功能低壓限流靜態(tài)特性：直流控制功能低壓限流的功能概況圖：直流控制功能低壓限流的功能概況圖：直流控制功能無(wú)功控制：無(wú)功功率控制是整個(gè)直流極控系統(tǒng)中一個(gè)必不可少的重要功能，目的是控制與換流站相連的交流系統(tǒng)性能（無(wú)功、諧波），其包括以下功能：根據(jù)換流站與交流系統(tǒng)的無(wú)功交換量決定投/切濾波器組。根據(jù)濾波器組的狀態(tài)，對(duì)可投/切的濾波器組進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，決定投/切哪一類(lèi)型的濾波器組，以及該類(lèi)型中的哪一組濾波器。直流控制功能無(wú)功控制：直流控制功能無(wú)功控制模式無(wú)功控制投入手動(dòng)無(wú)功控制模式自動(dòng)無(wú)功控制模式無(wú)功控制退出直流控制功能無(wú)功控制模式直流控制功能無(wú)功控制濾波器投切優(yōu)先級(jí)（從高到低）絕對(duì)最小濾波器：為了防止濾波設(shè)備過(guò)負(fù)荷所需要投入的最小濾波器組數(shù)。在任何情況下必須滿(mǎn)足。最高/最低電壓限制：監(jiān)視交流母線(xiàn)的穩(wěn)態(tài)電壓，避免穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓引起的保護(hù)動(dòng)作。最大無(wú)功交換限制：根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行狀況，限制投入濾波器組的數(shù)量，限制穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓。最小濾波器容量要求：為滿(mǎn)足濾除諧波的需要需投入的最小濾波器組。無(wú)功交換控制/電壓控制：控制換流站與交流系統(tǒng)交換的無(wú)功量為設(shè)定參考值/控制換流站交流母線(xiàn)電壓為設(shè)定參考值直流控制功能無(wú)功控制濾波器投切優(yōu)先級(jí)（從高到低）直流控制功能無(wú)功控制輔助功能（可選擇是否投入）QPC功能：通過(guò)增大點(diǎn)火角/熄弧角來(lái)增大換流站對(duì)無(wú)功的消耗，避免換流站與交流系統(tǒng)的無(wú)功交換量超越限值。Gammakick功能：通過(guò)在投/切濾波器組的瞬時(shí)增大/減小alpha/gamma角，使得電壓瞬時(shí)變化率減小。直流控制功能無(wú)功控制輔助功能（可選擇是否投入）直流控制功能

正常/反向功率方向控制主站運(yùn)行人員可以起動(dòng)功率輸送方向的轉(zhuǎn)換。在聯(lián)合和獨(dú)立控制下都可以改變功率方向。聯(lián)合控制方式下，順序操作過(guò)程如下：主站發(fā)出新的功率方向的請(qǐng)求主站運(yùn)行人員輸入新的功率定值和升降速率順序控制程序自動(dòng)降低功率/電流到零。電流降低到零后，確保兩站的安全閉鎖，等待一定的放電時(shí)間，然后改變功率方向，再解鎖兩站，提升功率/電流到指定值