用于检测混合电力系统中的故障的方法和装置制造方法及图纸

本公开涉及一种用于检测混合电力系统中的故障的方法和装置。混合电力系统包括电网换相换流器集合和与电网换相换流器串联连接的电压源换流器集合，该方法包括接收第一交流分量信号，第一交流分量信号表示位于电压源换流器集合中的第一电压源换流器与电网换相换流器之间的直流母线上的电压的第一交流分量；基于第一交流分量信号，生成第一交流分量值；以及根据第一交流分量值超过或等于第一阈值，生成用于使得电压源换流器集合中的第一电压源换流器闭锁的闭锁信号。通过使用根据本公开的实施例的方案，可以有效地保护混合系统中的电网换相换流器。

【技术实现步骤摘要】
用于检测混合电力系统中的故障的方法和装置
本公开涉及电气领域，更具体而言涉及电力传输中的作为接收端的混合电力系统的电网换相换流器的保护。
技术介绍
高压和超高压直流电传输网络正在广泛建设。该传输网络通常将来自发送端的电力以直流高压或超高压的方式传送至接收端。发送端通常将来自交流系统的交流电转换为直流电以用于直流传输。接收端将所接收到的直流电再转换为交流电以供后续使用。在一些方案中，发送端设备采用电网换相换流器(LCC)，而接收端设备采用电网换相换流器与多个电压源换流器(VSC)串联的混合直流输电系统。在这样的配置中，接收端的LCC和VSC可能在物理上是被设置在不同位置处。换言之，接收端的LCC和VSC可能不在一个变电站内，或是间隔若干千米的距离。在此情形下，当接收端的LCC产生故障时，需要依赖于系统全局控制器的指令来控制VSC的闭锁。然而，用于传输指令的远距离通信并非实时有效。当LCC发生故障时，如果VSC在短时间内未能接收到的闭锁的命令，则可能导致LCC的损坏。常规的故障清除方法或保护策略在此情形下并不有效，例如较为复杂或依赖于良好的通信链路。例如，中国专利CN103308806B公开了一种检测方法，然而该方法并不适用于上述混合系统，并且还需要复杂的计算。
技术实现思路
根据本公开的实施例，提供了用于检测混合电力系统中的故障的方法和装置。在本公开的第一方面中，提供一种用于检测混合电力系统中的故障的方法。混合电力系统包括电网换相换流器集合和与电网换相换流器串联连接的电压源换流器集合。该方法包括：接收第一交流分量信号，第一交流分量信号表示位于电压源换流器集合中的第一电压源换流器与电网换相换流器之间的直流母线上的电压的第一交流分量；基于第一交流分量信号，生成第一交流分量值；以及根据第一交流分量值超过或等于第一阈值，生成用于使得电压源换流器集合中的第一电压源换流器闭锁的闭锁信号。在本公开的第二方面中，提供一种用于制造检测装置的方法。该方法包括提供控制器。该控制器被配置为执行根据第一方面的方法。在本公开的第三方面中，提供一种用于检测混合电力系统中的故障的装置。该装置包括控制器。该控制器被配置为执行根据第一方面的方法。在本公开的第四方面中，提供一种混合电力系统。该混合电力系统包括电网换相换流器集合和与所述电网换相换流器串联连接的电压源换流器集合。电压源换流器集合中的控制器被配置为执行根据第一方面的方法。在本公开的第五方面中，提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质。该一个或多个程序包括指令。该指令当由电子设备的一个或多个处理器执行时，使电子设备执行根据第一方面的方法。通过使用根据本公开的实施例，可以有效地保护混合系统中的电网换相换流器。在一个示例中，即使电网换相换流器集合和与电网换相换流器串联连接的电压源换流器集合之间的通信链路断开，也可以有效地保护混合系统中的电网换相换流器。应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。附图说明结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：图1示出了本公开的实施例可以在其中实施的示例系统的示意图；图2示出了根据本公开的一个实施例的混合电力系统的示意图；图3示出了根据本公开的一个实施例的混合电力系统的保护原理示意图；图4示出了根据本公开的一个实施例的用于检测混合电力系统中的故障的方法；图5示出了根据本公开的一个实施例的用于制造检测装置的方法；图6示出了根据本公开的一个实施例的检测装置的示意框图；以及图7示出了根据本公开的另一实施例的检测装置的示意框图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。在本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。如上所述，常规的故障清除方法或保护策略在此情形下并不有效，例如较为复杂或依赖于全局控制器的通信控制。以下将参照附图来具体描述本公开的实施例。图1示出了本公开的实施例可以在其中实施的示例系统100的示意图。示例系统100示出了一种高压或超高压直流输电系统。该输电系统包括发送端设备12、用于将直流高压或超高压电力传输至接收端设备的直流传输线16以及接收端设备22。发送端设备12与交流系统12耦合以接收来自交流系统12产生的电力。虽然图1中示出了一个交流系统12和一个发送端设备14，但是这仅是示例，而非对本公开的保护范围进行限制。例如，交流系统12可以包括一个或多个交流源，以及发送端设备14可以包括一个或多个发送端设备。直流传输线16例如可以是长距离传输线，例如1千米、10千米、100千米、1000千米、2000千米或10000千米的直流传输线。虽然图1中示出了一个直流传输线16，但是这仅是示例，而非对本公开的保护范围进行限制。例如，直流传输线16可以包括一个或多个并联的直流传输线。接收端设备22与交流系统24耦合以将所接收的电力转换为交流电提供给交流系统24。虽然图1中示出了一个接收端设备22和一个交流系统24，但是这仅是示例，而非对本公开的保护范围进行限制。例如，接收端设备22可以包括一个或多个接收端设备，以及交流系统24可以包括一个或多个交流装置。图2示出了根据本公开的一个实施例的电力系统100的示意图。与图1相似，电力系统100包括交流系统12、发送端设备14、用于将直流高压或超高压电力传输至接收端设备的直流传输线16、接收端设备22以及交流系统24。交流系统12例如可以是交流源，诸如风电产生装置。发送端设备14可以包括与交流系统12耦合的多个换流变压器141、142、143和144。多个换流变压器141、142、143和144可以具有相同或不同的配置。虽然在图2中示出了4个换流变压器，但是这仅是示例，而非对本公开的保护范围进行限制。例如，发送端设备14可以包括一个或多个换流变压器。发送端设备14可以包括分别与多个换流变压器141、142、143和144耦合的LCC145、146、147和148。LCC145、146、147和148串联耦合在直流传输线16和接地GND之间以将交流电换相换流。虽然在图2中示出了4个LCC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测混合电力系统中的故障的方法，所述混合电力系统包括电网换相换流器集合和与所述电网换相换流器集合串联连接的电压源换流器集合，所述方法包括：/n接收第一交流分量信号，所述第一交流分量信号表示位于所述电压源换流器集合中的第一电压源换流器与所述电网换相换流器之间的直流母线上的电压的第一交流分量；/n基于所述第一交流分量信号，生成第一交流分量值；以及/n根据所述第一交流分量值超过或等于第一阈值，生成用于使得所述电压源换流器集合中的所述第一电压源换流器闭锁的闭锁信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于检测混合电力系统中的故障的方法，所述混合电力系统包括电网换相换流器集合和与所述电网换相换流器集合串联连接的电压源换流器集合，所述方法包括：
接收第一交流分量信号，所述第一交流分量信号表示位于所述电压源换流器集合中的第一电压源换流器与所述电网换相换流器之间的直流母线上的电压的第一交流分量；
基于所述第一交流分量信号，生成第一交流分量值；以及
根据所述第一交流分量值超过或等于第一阈值，生成用于使得所述电压源换流器集合中的所述第一电压源换流器闭锁的闭锁信号。


2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述第一交流分量信号生成所述第一交流分量值包括：
对所述第一交流分量信号进行带通滤波以生成第一带通滤波信号；以及
对所述第一带通滤波信号取绝对值以生成所述第一交流分量值。


3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
检测在所述直流母线上的靠近所述第一电压源换流器的位置处的电压的第一交流分量以生成所述第一交流分量信号。


4.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一带通滤波信号的频率为50Hz或60Hz。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述闭锁包括使得所述第一电压源换流器中的断路器断路。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述电网换相换流器集合和所述电压源换流器集合位于不同的站点位置。


7.根据权利要求1所述的方法，其中所述电网换相换流器集合包括多个电网换相换流器的串联连接，所述多个电网换相换流器中的、在电学路径中最为接近所述电压源换流器集合的电网换相换流器包括至少一个换流单元，所述换流单元包...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓娜，江英，马茨·安德森，阿尔曼·哈桑普尔，曹蔚然，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH