一种特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法及系统，方法包括：实时监测换流阀正常换向过程中晶闸管两端的电压；进行计时判定，检测计时周期内有无换相指标，收集对应的晶闸管级状态；根据收集到的晶闸管级状态，判断换流阀是否换相失败。系统包括：监测模块，用于实时监测换流阀正常换向过程中晶闸管两端的电压；故障收集模块，用于进行计时判定，检测计时周期内有无换相指标，收集对应的晶闸管级状态；判断模块，用于根据收集到的晶闸管级状态，判断换流阀是否换相失败。本发明专利技术能够对特高压直流输电系统中换相失败进行预检测，解决系统对换流阀晶闸管级的监视运行状态不准确，导致换相失败后影响直流系统的稳定的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法和系统


[0001]本专利技术涉及特高压直流输电
，特别涉及一种特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法和系统。

技术介绍

[0002]自从1954年世界上第1条高压直流输电(HVDC)联络线投入商业运行以来，HVDC作为一项日趋成熟的技术，在远距离大功率输电、海底电缆送电及交流系统非同步联络等方面得到了广泛应用。换相失败是直流输电系统发生概率较高的故障之一。在换流器中，退出导通的阀在反向电压作用的一段时间内未能恢复阻断能力，或者在反向电压期间换相过程未进行完毕，则在阀电压变成正向时，被换相的阀都将向原来预定退出导通的阀倒换相，这种情况称为换相失败。
[0003]根据换相过程的物理机理，当前采用的优化方法主要基于直流中已有的控制器，通过限制直流电流、增大超前触发角等方式增大换相裕度缓解换相失败风险。当前控制优化多基于定电流、最小熄弧角等已有控制对参数、结构进行调整，可能改变直流原本控制特性，在不同暂态条件和运行工况下适应性不足；而且参数设计方式缺乏通用性。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法和系统，能够对特高压直流输电系统中换相失败进行预检测，解决系统对换流阀晶闸管级的监视运行状态不准确，导致换相失败后影响直流系统的稳定的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法，其中，包括：
[0006]实时监测换流阀正常换向过程中晶闸管两端的电压。
[0007]进行计时判定，检测计时周期内有无换相指标，收集对应的晶闸管级状态。
[0008]根据收集到的晶闸管级状态，判断换流阀是否换相失败。
[0009]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述实时监测换流阀正常换向过程中晶闸管两端的电压包括：
[0010]监测晶闸管开始导通时刻t0的实时电压。
[0011]监测晶闸管开始承受负压进入关断阶段时刻t1的实时电压。
[0012]监测晶闸管过零点时刻t2的实时电压。
[0013]监测晶闸管正向电压建立时刻t3的实时电压。
[0014]监测晶闸管再次导通时刻t4的实时电压。
[0015]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述进行计时判定，检测计时周期内有无换相指标，收集对应的晶闸管级状态包括：
[0016]检测到晶闸管开始承受负压后，以时间T为预设周期，检测正向电压，若计时结束后没有检测到正向电压的建立，则将该状态锁存为故障状态。
[0017]将晶闸管的故障状态上传。
[0018]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述根据收集到的晶闸管级状态，判断换流阀是否换相失败包括：
[0019]收集每一级晶闸管的无换相指标状态。
[0020]若收集到的故障晶闸管级数量大于预设值K，则判断该换流阀换相失败。
[0021]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种特高压直流输电晶闸管级换相失败检测系统，其中，包括：
[0022]监测模块，用于实时监测换流阀正常换向过程中晶闸管两端的电压。
[0023]故障收集模块，用于进行计时判定，检测计时周期内有无换相指标，收集对应的晶闸管级状态。
[0024]判断模块，用于根据收集到的晶闸管级状态，判断换流阀是否换相失败。
[0025]结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述监测模块包括：
[0026]电压检测回路，连接到晶闸管的两端，用于实时监测换流阀正常换向过程中晶闸管两端的电压；
[0027]控制芯片，连接到电压检测回路，用于控制电压的检测。
[0028]结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述故障收集模块包括：
[0029]故障锁存单元，用于检测到晶闸管开始承受负压后，以时间T为预设周期，检测正向电压，若计时结束后没有检测到正向电压的建立，则将该状态锁存为故障状态。
[0030]传输单元，用于将晶闸管的故障状态上传。
[0031]结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述判断模块包括：
[0032]统计单元，用于收集每一级晶闸管的无换相指标状态。
[0033]分析单元，用于若收集到的故障晶闸管级数量大于预设值K，则判断该换流阀换相失败。
[0034]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法。
[0035]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法。
[0036]本专利技术实施例的有益效果是：
[0037]本专利技术的特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法和系统，可快速对换相失败进行检测，为后续晶闸管级控制预留足够的时间裕度、安全裕度，实现对短期换相电压变化的快速检测，避免故障期间的二次换相失败，提高系统可用率和可靠性，保证的换流阀的安全，延长工程的使用寿命。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0039]图1为本专利技术特高压直流输电晶闸管级换相失败检测系统的流程示意图；
[0040]图2为本专利技术特高压直流输电晶闸管级换相失败检测系统的监测模块结构示意图；
[0041]图3为本专利技术换流阀正常换向过程中晶闸管两端的实时电压波形结构示意图。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
[0043]请参照图1至图3，本专利技术的第一个实施例提供一种特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法，其中，包括：
[0044]实时监测换流阀正常换向过程中晶闸管两端的电压。
[0045]进行计时判定，检测计时周期内有无换相指标，收集对应的晶闸管级状态。
[0046]根据收集到的晶闸管级状态，判断换流阀是否换相失败。
[0047]其中，所述实时监测换流阀正常换向过程中晶闸管两端的电压包括：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法，其特征在于，包括：实时监测换流阀正常换向过程中晶闸管两端的电压；进行计时判定，检测计时周期内有无换相指标，收集对应的晶闸管级状态；根据收集到的晶闸管级状态，判断换流阀是否换相失败。2.根据权利要求1所述的特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法，其特征在于，所述实时监测换流阀正常换向过程中晶闸管两端的电压包括：监测晶闸管开始导通时刻t0的实时电压；监测晶闸管开始承受负压进入关断阶段时刻t1的实时电压；监测晶闸管过零点时刻t2的实时电压；监测晶闸管正向电压建立时刻t3的实时电压；监测晶闸管再次导通时刻t4的实时电压。3.根据权利要求2所述的特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法，其特征在于，所述进行计时判定，检测计时周期内有无换相指标，收集对应的晶闸管级状态包括：检测到晶闸管开始承受负压后，以时间T为预设周期，检测正向电压，若计时结束后没有检测到正向电压的建立，则将该状态锁存为故障状态；将晶闸管的故障状态上传。4.根据权利要求3所述的特高压直流输电晶闸管级换相失败检测方法，其特征在于，所述根据收集到的晶闸管级状态，判断换流阀是否换相失败包括：收集每一级晶闸管的无换相指标状态；若收集到的故障晶闸管级数量大于预设值K，则判断该换流阀换相失败。5.一种特高压直流输电晶闸管级换相失败检测系统，其特征在于，包括：监测模块，用于实时监测换流阀正常换向过程中晶闸管两端的电压；故障收集模块，用于进行计...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，胡四全，张嘉涛，肖彬，马俊杰，魏卓，董朝阳，汪涛，张新旺，连进灿，陈同浩，马太虎，田世克，夏洪亮，雍进玲，柴卫强，马莉，王佳佳，樊宏伟，冉贤贤，王蓉东，张锐，刘静一，邹复春，赵起超，
申请(专利权)人：许继集团有限公司许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：