一种用于检测高压直流HVDC输电系统(304)中的故障的设备(302)，该系统包括用于携带直流DC的内件(306)和外件(308)，其中内件包括用于携带直流的至少一个HVDC传输或分配线路(310)，以及外件通过至少一个电感器(312)与内件分隔，该设备包括：电流确定部件(330)，用于确定HVDC传输或分配线路所携带的电流；电压确定部件(334)，用于确定在HVDC输电系统的第一位置(336)的电压；阻抗确定部件(342)，用于基于所确定电流和电压来确定阻抗；导数确定部件(344)，用于确定阻抗的导数；以及故障检测部件，设置成至少部分基于阻抗的导数来检测内件上的故障。HVDC输电系统包括这种设备。一种用于检测上述高HVDC输电系统中的故障的方法，该方法包括下列步骤：确定HVDC传输或分配线路所携带的电流(502)；确定在HVDC输电系统的第一位置的电压(502)；基于所确定电流和电压来确定阻抗(504)；确定阻抗的导数(506)；以及至少部分基于阻抗的导数来检测内件上的故障(512)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于检测高压直流HVDC输电系统(304)中的故障的设备(302)，该系统包括用于携带直流DC的内件(306)和外件(308)，其中内件包括用于携带直流的至少一个HVDC传输或分配线路(310)，以及外件通过至少一个电感器(312)与内件分隔，该设备包括：电流确定部件(330)，用于确定HVDC传输或分配线路所携带的电流；电压确定部件(334)，用于确定在HVDC输电系统的第一位置(336)的电压；阻抗确定部件(342)，用于基于所确定电流和电压来确定阻抗；导数确定部件(344)，用于确定阻抗的导数；以及故障检测部件，设置成至少部分基于阻抗的导数来检测内件上的故障。HVDC输电系统包括这种设备。一种用于检测上述高HVDC输电系统中的故障的方法，该方法包括下列步骤：确定HVDC传输或分配线路所携带的电流(502)；确定在HVDC输电系统的第一位置的电压(502)；基于所确定电流和电压来确定阻抗(504)；确定阻抗的导数(506)；以及至少部分基于阻抗的导数来检测内件上的故障(512)。【专利说明】用于检测HVDC输电系统中的故障的方法和设备
本专利技术涉及一种用于检测高压直流HVDC输电系统中的故障的方法，该系统包括 用于携带直流DC的内件（internal part)和外件（external part),其中内件包括用于携 带直流的至少一个HVDC传输或分配线路，以及外件通过至少一个电感器与内件分隔。此 夕卜，本专利技术涉及一种用于检测上述HVDC输电系统中的故障的设备，该设备包括用于检测内 件上的故障的故障检测部件、用于确定HVDC传输或分配线路所携带的电流的电流确定部 件以及用于确定在HVDC输电系统的第一位置的电压的电压确定部件。本专利技术还涉及一种 HVDC输电系统，其中内件包括用于携带直流的至少一个HVDC传输或分配线路，以及外件通 过至少一个电感器与内件分隔，该系统包括至少一个转换器站，其设置成将交流AC转换成 直流以供输入到至少一个HVDC传输或分配线路，和/或将直流转换成交流。
技术介绍
高压直流HVDC配电网络或者HVDC输电系统将直流用于传输电力，与更常见AC系 统形成对照。对于长距离传输或分配，HVDC系统可以不太昂贵，并且可遭受较低电损耗。由 于电力生成通过交流电流/电压（AC电力）进行，电流必须转换为直流以供HVDC传输或分 配，以及HVDC输电系统的直流必须转换成交流以供输入到相邻AC系统。一般来说，HVDC输 电系统包括至少一个HVDC传输或分配线路，用于携带直流DC ;转换器站，用于将交流转换 成直流以供输入到HVDC输电系统；以及转换器站，用于将直流又转换成交流以供输入到AC 系统。至少一个HVDC传输或分配线路可包括至少一个长距离HVDC环节或电缆，以用于长 距离、例如在海底携带直流。 -般来说，HVDC输电系统可包括用于携带直流的内件和外件。内件包括用于携带 直流的至少一个HVDC传输或分配线路，以及外件通过至少一个电感器/电抗器与内件分 隔。HVDC输电系统可包括多个保护功能。一个重要保护功能是线路故障保护。又称作内 部故障的内件上的故障、例如线路故障必然伴有传输或分配容量的损耗，并且因此需要迅 速校正或解决。典型线路故障、例如短路暗示电压下降发生，以及电流的增加发生。线路故 障保护的关键步骤是确定故障是内件上的故障，即，辨别内件上的故障和外件上的故障，因 为与外件上的故障相比，内件上的故障以不同方式来处理。外件上的故障例如可由外件的 断路器来处理和操控。可能是极-地/接地故障的内件上的故障例如可由内件或线路的 (一个或多个）DC断路器来处理和操控，其配置成在检测到内件上的故障时断开有故障线 路。优选的是仅断开有故障线路而不是断开HVDC输电系统的较大部分或者整个HVDC输电 系统，以便使对电力传输或分配的影响为最小，并且允许系统的无故障部分继续传送电力。 当故障在传输线路上发生时，所谓的行波发生，其如从故障位置所观看沿两个方 向传播。当这些波到达转换器站时，行波被反射，并且可来回反弹。行波在AC和DC传输线 路上发生，并且在现有技术中用于传输线路上的故障检测和故障定位。在US 4719980中公 开一种将行波用于此目的的方法。 US2009/0085574公开一种用于定位DC分配系统中的相-接地故障的方法。 GB1297628描述一种DC线路故障检测器，其中包括用于监测线电压的变化率的部 件以及用于监测线电流的变化率的部件。 SHU Hong-chun 等人的论文 "The identification of Internal and External Faults for ±800kV UHVDC Transmission Line based on Mathematical Morphology，'（第 288-292 页，Faculty of Electrical Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming,Yunnan Province,China)公开一种基于数学形态的用于内部故障与 外部故障之间的快速辨别的算法。 W099/63641描述用于检测双极HVDC设备中的传输线路上的故障的方法和装置。 专利技术目的 本专利技术的专利技术人已经发现，对于线路故障保护以及对于高压直流HVDC输电系统的电 力传输至关重要的是有效地确定故障是系统的内件上的故障，即，辨别系统的内件上的故 障和外件上的故障。 因此，本专利技术的一个目的是改进HVDC输电系统中的故障的检测。 本专利技术的另一目的是改进系统的内件上的故障的检测。 本专利技术的另一目的是改进内件上的故障与外件上的故障之间的辨别。
技术实现思路
本专利技术的上述目的通过提供一种用于检测高压直流HVDC输电系统中的故障的方 法来实现，其中，该系统包括用于携带直流DC的内件和外件，其中内件包括用于携带直流 的至少一个HVDC传输或分配线路，以及外件通过至少一个电感器与内件分隔，该方法包括 下列步骤： ?确定HVDC传输或分配线路所携带的电流， ?确定在HVDC输电系统的第一位置的电压， ?基于所确定电流和电压来确定阻抗， ?确定阻抗的导数，以及 ?至少部分基于阻抗的导数来检测内件上的故障。 通过按照本专利技术的方法，实现HVDC输电系统中的故障的改进并且更有效的检测， 以及提供相对现有技术方法、内件上的故障的改进并且更有效的检测。通过按照本专利技术的 方法，提供内件上的故障与外件上的故障之间的有效辨别。通过使用阻抗的导数作为用于 检测内件上的故障并且用于辨别内件上的故障和外件上的故障的基础，与使用电压和电流 的导数来检测内件上的故障的现有技术方法相比，提供一种用于检测内件上、例如HVDC传 输或分配线路上的故障的更健壮方法。因此，通过使用阻抗的导数作为用于检测内件上的 故障的基础，新方法对于在低电压/高电流的瞬变是健壮的。包括功率半导体元件、例如 IGBT的有源限流装置的使用可增强瞬变电流。通过新方法，更易于辨别内件上的故障和外 件上的故障，特别是当内件包括长距本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检测高压直流HVDC输电系统中的故障的方法，所述系统包括用于携带直流DC的内件和外件，其中所述内件包括用于携带直流的至少一个HVDC传输或分配线路，并且所述外件通过至少一个电感器与所述内件分隔，所述方法包括下列步骤：·确定所述HVDC传输或分配线路所携带的电流(502)，·确定在所述HVDC输电系统的第一位置处的所述电压(502)，·基于所述所确定电流和电压来确定阻抗(504)，·确定所述阻抗的导数(506)，以及·至少部分基于所述阻抗的所述导数来检测所述内件上的故障(512)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：N约翰内斯森，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。