一种换流阀保护方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种换流阀保护方法和系统，通过当双极柔性直流输电系统发生故障时，若故障为第一类故障，阀控装置生成对应所述第一类故障的第一保护信号，并发送至极控装置；所述极控装置基于所述第一保护信号执行第一保护操作；若故障为第二类故障，所述阀控装置生成对应所述第二类故障的第二保护信号，并发送至所述极控装置，所述极控装置基于所述第二保护信号执行第二保护操作。通过上述公开的换流阀保护方法，根据不同故障采用不同方式对换流阀、以及换流阀的直流断路器和交流断路器进行控制，从而达到对换流器保护的目的。

A Protection Method and System for Converter Valve

【技术实现步骤摘要】
一种换流阀保护方法和系统
本专利技术涉及电力
，具体为一种换流阀保护方法和系统。
技术介绍
换流阀是换流器的基本构成单元，而换流器和断路器等相关电气设备组成换流站，即变电站。在变电站中，换流阀是完成交流电和直流电互相转换的关键设备，通常采用大功率半导体器件，目前应用广泛的是晶体管换流阀，即绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)。而换流阀的工作原理是通过将三相交流电压依次转换得到期望的直流电压，以及实现对直流端功率的控制，因此，需要对换流阀进行有效的保护。在现有技术中，换流阀的保护装置一般是通过在换流阀周边预先设置电流互感器，在通过极保护装置是通过预先设置的电流互感器采集故障处的电流，当采集到的电流出现异常时，则表示变电站出现某处故障，保护装置就会启动，从而将换流阀保护起来。但是，在现有技术中，由于换流阀保护装置中的电流互感器为了能够将换流阀周边出现的故障都能采集到，电流互感器设置的采样频率都相对较低，因此，极保护装置的出口保护动作过慢，故障电流会给换流阀两侧的并联电容进行充电，最终导致换流阀两侧电压超过额定值，形成过电压现象，最终造成换流阀损坏。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种换流阀保护方法和系统，根据双极柔性直流输电系统发生的不同故障采用不同方式对换流阀、以及换流阀的直流断路器和交流断路器进行控制，从而达到保护换流阀的目的。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本申请第一方面公开了一种换流阀保护方法，包括：当双极柔性直流输电系统发生第一类故障时，阀控装置生成对应所述第一类故障的第一保护信号，并发送至极控装置，所述第一类故障包括换流变阀侧连接线故障和/或桥臂电抗器阀侧连接线故障；所述极控装置基于所述第一保护信号执行第一保护操作；当所述双极柔性直流输电系统中发生第二类故障时，所述阀控装置生成对应所述第二类故障的第二保护信号，并发送至所述极控装置，所述第二类故障包括除所述第一类故障之外的所有故障；所述极控装置基于所述第二保护信号执行第二保护操作。优选的，所述极控装置基于所述第一保护信号执行第一保护操作，包括：所述极控装置基于所述第一保护信号生成闭锁信号，断开直流断路器信号，触发极隔离命令信号和断开交流断路器信号；所述极控装置基于所述闭锁信号控制换流阀闭锁，基于所述断开直流断路器信号断开换流阀的直流断路器，基于所述极隔离命令信号执行极隔离命令；所述极控装置延时第一预设时间T1，并在延时所述第一预设时间T1之后，基于所述断开交流断路器信号断开换流阀的交流断路器。优选的，所述极控装置基于所述第一保护信号执行第一保护操作，包括：所述极控装置基于所述第一保护信号生成闭锁信号，断开直流断路器信号，触发极隔离命令信号和断开交流断路器信号；所述极控装置基于所述闭锁信号控制换流阀闭锁，基于所述断开直流断路器信号断开换流阀的直流断路器，基于所述极隔离命令信号执行极隔离命令；所述极控装置延时第一预设时间T1，并在延时所述第一预设时间T1的过程中检测极保护装置是否动作；若所述极保护装置动作，基于分相规则断开换流阀的交流断路器，并将所述断开交流断路器信号屏蔽第二预设时间T2，所述第二预设时间T2大于断开交流断路器的时间；若所述极保护装置未动作，当延时满足所述第一预设时间T1时，基于所述断开交流断路器信号断开换流阀的交流断路器。优选的，所述极控装置基于所述第二保护信号执行第二保护操作，包括：所述极控装置基于所述第二保护信号生成闭锁信号，断开直流断路器信号，断开交流断路器信号和触发极隔离命令信号；所述极控装置基于所述闭锁信号控制换流阀闭锁，基于所述断开直流断路器信号断开换流阀的直流断路器，基于所述隔离命令信号执行极隔离命令。优选的，还包括：在所述双极柔性直流输电系统中发生第二类故障之后，发生第一类故障，所述阀控装置将对应所述第一类故障的第一保护信号转换为第二保护信号，并延时第三预设时间T3之后发送所述第二保护信号至所述极控装置。优选的，还包括：当所述阀控装置生成其他保护信号时，将所述其他保护信号转换为所述第二保护信号，并将所述第二保护信号发送至极控装置。本申请第二方面公开了一种换流阀保护系统，适用于双柔性直流输电系统，包括：阀控装置和极控装置；所述阀控装置，用于当双极柔性直流输电系统发生第一类故障时，生成对应所述第一类故障的第一保护信号，并发送至所述极控装置，所述第一类故障包括换流变阀侧连接线故障和/或桥臂电抗器阀侧连接线故障；以及当所述双极柔性直流输电系统中发生第二类故障时，生成对应所述第二类故障的第二保护信号，并发送至所述极控装置，所述第二类故障包括除所述第一类故障之外的所有故障；所述极控装置，用于基于所述第一保护信号执行第一保护操作；以及基于所述第二保护信号执行第二保护操作。优选的，所述基于所述第一保护信号执行第一保护操作的极控装置，具体用于基于所述第一保护信号生成闭锁信号，断开直流断路器信号，触发极隔离命令信号和断开交流断路器信号；再基于所述闭锁信号控制换流阀闭锁，基于所述断开直流断路器信号断开换流阀的直流断路器，基于所述极隔离命令信号执行极隔离命令；以及延时第一预设时间T1，并在延时所述第一预设时间T1之后，基于所述断开交流断路器信号断开换流阀的交流断路器。优选的，所述基于所述第一保护信号执行第一保护操作的极控装置，具体用于基于所述第一保护信号生成闭锁信号，断开直流断路器信号，触发极隔离命令信号和断开交流断路器信号；基于所述闭锁信号控制换流阀闭锁，基于所述断开直流断路器信号断开换流阀的直流断路器，基于所述极隔离命令信号执行极隔离命令；延时第一预设时间T1，并在延时所述第一预设时间T1的过程中检测极保护装置是否动作；若所述极保护装置动作，基于分相规则断开换流阀的交流断路器，并将所述断开交流断路器信号屏蔽第二预设时间T2，所述第二预设时间T2大于断开交流断路器的时间；若所述极保护装置未动作，当延时满足所述第一预设时间T1时，基于所述断开交流断路器信号断开换流阀的交流断路器。优选的，所述阀控装置，还用于在所述双极柔性直流输电系统中发生第二类故障之后，发生第一类故障，所述阀控装置将对应所述第一类故障的第一保护信号转换为第二保护信号，并延时第三预设时间T3之后发送所述第二保护信号至所述极控装置。本专利技术公开了一种换流阀保护方法和系统，通过当双极柔性直流输电系统发生故障时，若故障为第一类故障，阀控装置生成对应所述第一类故障的第一保护信号，并发送至极控装置；所述极控装置基于所述第一保护信号执行第一保护操作；若故障为第二类故障，所述阀控装置生成对应所述第二类故障的第二保护信号，并发送至所述极控装置，所述极控装置基于所述第二保护信号执行第二保护操作。通过上述公开的换流阀保护方法，根据不同故障采用不同方式对换流阀、以及换流阀的直流断路器和交流断路器进行控制，从而达到对换流器保护的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1a为本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换流阀保护方法，其特征在于，适用于双极柔性直流输电系统，包括：当双极柔性直流输电系统发生第一类故障时，阀控装置生成对应所述第一类故障的第一保护信号，并发送至极控装置，所述第一类故障包括换流变阀侧连接线故障和/或桥臂电抗器阀侧连接线故障；所述极控装置基于所述第一保护信号执行第一保护操作；当所述双极柔性直流输电系统中发生第二类故障时，所述阀控装置生成对应所述第二类故障的第二保护信号，并发送至所述极控装置，所述第二类故障包括除所述第一类故障之外的所有故障；所述极控装置基于所述第二保护信号执行第二保护操作。

【技术特征摘要】
1.一种换流阀保护方法，其特征在于，适用于双极柔性直流输电系统，包括：当双极柔性直流输电系统发生第一类故障时，阀控装置生成对应所述第一类故障的第一保护信号，并发送至极控装置，所述第一类故障包括换流变阀侧连接线故障和/或桥臂电抗器阀侧连接线故障；所述极控装置基于所述第一保护信号执行第一保护操作；当所述双极柔性直流输电系统中发生第二类故障时，所述阀控装置生成对应所述第二类故障的第二保护信号，并发送至所述极控装置，所述第二类故障包括除所述第一类故障之外的所有故障；所述极控装置基于所述第二保护信号执行第二保护操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极控装置基于所述第一保护信号执行第一保护操作，包括：所述极控装置基于所述第一保护信号生成闭锁信号，断开直流断路器信号，触发极隔离命令信号和断开交流断路器信号；所述极控装置基于所述闭锁信号控制换流阀闭锁，基于所述断开直流断路器信号断开换流阀的直流断路器，基于所述极隔离命令信号执行极隔离命令；所述极控装置延时第一预设时间T1，并在延时所述第一预设时间T1之后，基于所述断开交流断路器信号断开换流阀的交流断路器。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极控装置基于所述第一保护信号执行第一保护操作，包括：所述极控装置基于所述第一保护信号生成闭锁信号，断开直流断路器信号，触发极隔离命令信号和断开交流断路器信号；所述极控装置基于所述闭锁信号控制换流阀闭锁，基于所述断开直流断路器信号断开换流阀的直流断路器，基于所述极隔离命令信号执行极隔离命令；所述极控装置延时第一预设时间T1，并在延时所述第一预设时间T1的过程中检测极保护装置是否动作；若所述极保护装置动作，基于分相规则断开换流阀的交流断路器，并将所述断开交流断路器信号屏蔽第二预设时间T2，所述第二预设时间T2大于断开交流断路器的时间；若所述极保护装置未动作，当延时满足所述第一预设时间T1时，基于所述断开交流断路器信号断开换流阀的交流断路器。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极控装置基于所述第二保护信号执行第二保护操作，包括：所述极控装置基于所述第二保护信号生成闭锁信号，断开直流断路器信号，断开交流断路器信号和触发极隔离命令信号；所述极控装置基于所述闭锁信号控制换流阀闭锁，基于所述断开直流断路器信号断开换流阀的直流断路器，基于所述隔离命令信号执行极隔离命令。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：在所述双极柔性直流输电系统中发生第二类故障之后，发生第一类故障，所述阀控装置将对应所述第一类故障的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：田凯哲，李振动，贺俊杰，樊小伟，刘亚新，王珣，陈军法，安海清，李金卜，张晓飞，金海望，岳娜，柳杨，翟永尚，滕孟锋，董海飞，余黎明，刘宪辉，刘海勇，李涛，赵凯曼，赵佳鑫，刘洁，范彩杰，高宏达，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司检修分公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11