直流输电系统极闭锁综合判别方法技术方案

直流输电系统直流极闭锁综合判别方法，稳控装置设有单次单极闭锁、双极闭锁、双极闭锁再启动、相继闭锁、相继闭锁再启动的判别方法：稳控装置设双极闭锁时间定值Ｔｓｅｔ１和相继闭锁时间定值Ｔｓｅｔ２，用于判断单极、双极闭锁或相继闭锁，包括再启动；单次单极闭锁：在Ｔｓｅｔ１时间内仅发生一个极的闭锁事故；双极闭锁：在Ｔｓｅｔ１时间内先后或同时发生两个极的闭锁事故；相继闭锁：在Ｔｓｅｔ１时间外，Ｔｓｅｔ２时间内先后发生两个极的闭锁事故。本发明专利技术综合利用直流极功率、直流运行状态和直流极控系统的极闭锁等信号，能够在直流系统发生极闭锁后快速、可靠判别；该方法在直流系统正常运行时不会误判为极闭锁，在发生极闭锁后能够可靠判别。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力系统中直流输电系统极闭锁的判别方法。
技术介绍
电网内的电能传输已经广泛采用直流输电，直流输电系统的故障对整个电力系统的安全稳定影响较大，利用大容量、远距离HVDC线路进行直流联网较交流联网有明显的经济优势。南方电网已经形成“六交三直”的西电东送通道；随着三峡机组的投运，华中和华东也已有二回直流互联。由于直流设备的运行经验不足，设备故障率高，严重威胁电力系统的安全稳定运行。在直流闭锁时需要快速、可靠判别，并可能需要采取相应的切机、切负荷等措施来保障系统的稳定运行。目前，用于稳定控制系统的直流输电系统极闭锁的判别方法还未有较好方案的公开。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种直流输电系统极闭锁的判别方法用于电力系统的稳定控制系统或装置。本专利技术所技术解决方案是直流输电系统直流极闭锁综合判别方法，稳定控制装置包括单次单极闭锁、双极闭锁、双极闭锁再启动、相继闭锁、相继闭锁再启动的判别方法。在直流系统发生极闭锁后能够在约20ms后可靠判别，并且能够判别各种类型的直流故障类型。稳定控制装置设双极闭锁时间定值Tset1和相继闭锁时间定值Tset2，按以下原则判断单极、双极闭锁或相继闭锁(包括有再启动)。在分析直流输电系统设备可靠性指标时，通常按以下几种故障的原因分析，即交流设备及其辅助设备、换流阀及其冷却系统、换流站控制保护和通信设备、直流一次设备、直流线路或电缆，以及其它原因，如人为的或不明的原因。(1)单次单极闭锁在Tset1时间内仅发生一个极的闭锁事故。当前极功率Pdck＜Pdcstop，事故前极功率Pdc＞Pdcrun，突变量启动，并根据极运行状态开入决定是否极一闭锁，所述单次单极闭锁以Pdc_和Pdck分别为装置突变量起动前200ms的功率和当前功率，相应的过量和欠量定值为Pdcrun、Pdcstop。Pdc_即为闭锁极事故前的功率，用于本站策略判断。Pdck为当前的直流功率；Pdc_为起动前的直流功率；Pdcstop为一整定值，直流闭锁后功率需要小于该定值；Pdcrun为一整定值，直流闭锁前功率需要大于该定值；Protection Block/ESOF为一开入，直流极控系统在直流极闭锁后发出的一个开出；Status Pole blocked为直流极处于停运状态；Status Pole Deblocked为直流极处于运行状态。(2)双极闭锁在Tset1时间内先后或同时发生两个极的闭锁事故。(3)双极闭锁再启动判为双极闭锁，同时后闭锁极有再启动信号(4)相继闭锁在Tset1时间外，Tset2时间内先后发生两个极的闭锁事故。(5)相继闭锁再启动判为相继闭锁，同时后闭锁极有再启动信号定值Tset1和相继闭锁时间定值Tset2，极运行状态开入信号是稳控装置自直流极控系统取得“Status Pole Blocked”、“Status Pole Deblocked”和“Protection Block/ESOF”等三个开入信号，结合自换流变采集的本极功率Pdc，判断本极闭锁状态。双极闭锁、双极闭锁再启动、相继闭锁、相继闭锁再启动的判别方法。在直流系统发生极闭锁后能够在约20ms后可靠判别，并且能够判别各种类型的直流故障类型。充分利用直流极控系统给出的极闭锁信号、极投停信号等和直流极功率相结合，首次提出了一整套直流故障的判别判据，包括单极闭锁、双极闭锁、相继闭锁、双极闭锁再启动、相继闭锁再启动等。一般在直流极闭锁后20ms左右即可判出直流极故障，为尽快采取稳控措施赢得了宝贵的时间。本专利技术所述的基于电气量和开关量的直流系统极闭锁故障判别方法，具体所述本装置的突变量起动元件比较灵敏，起动时间不大于10ms 1(大于1ms)，典型值为5ms。而功率计算相对于突变量起动元件而言则较慢，响应时间约为10ms～20ms。“Protection Block/ESOF”开入展宽100ms，用于躲过装置突变量元件与功率计算的不同步。“ESOF开入报警”用于检测“Protection Block/ESOF”开入回路，“极运行状态开入报警”用于检测“Status Pole Block”和“Status Pole Deblock”两个开入回路。这两个报警任一个动作后，将不能判别直流极闭锁。但若已判出直流极闭锁后，再发出报警，则对本次直流极闭锁判断无影响。本专利技术的特点是综合利用直流极功率、直流运行状态和直流极控系统的极闭锁等信号，能够在直流系统发生极闭锁后快速、可靠判别，为稳定控制系统快速采取稳定控制措施的提供了可靠的物质基础。该方法在直流系统正常运行时不会误判为极闭锁，在发生极闭锁后能够可靠判别。附图说明图1直流极闭锁判别逻辑框2直流双极闭锁判别逻辑框3直流极相继闭锁判别逻辑框4直流极双极闭锁再启动判别逻辑框5直流极相继闭锁再启动判别逻辑框图具体实施方式如上述判据与逻辑框图图1逻辑说明极一或极二闭锁的逻辑是综合利用直流极功率、并利稳控装置用直流运行状态和直流极控系统给出的极运行状态开入信号，然后输出极闭锁等信号。上述稳控装置自直流极控系统取得“Status Pole Blocked”、“Status PoleDeblocked”和“Protection Block/ESOF”等三个开入信号，结合自换流变采集的本极功率Pdc，判断本极闭锁状态。能够在直流系统发生极闭锁后快速、可靠判别，为稳定控制系统快速采取稳定控制措施的提供了可靠的物质基础。该方法在直流系统正常运行时不会误判为极闭锁，在发生极闭锁后能够可靠判别。图2-5逻辑说明图2双极闭锁在Tset1时间内先后或同时发生两个极的闭锁事故；图3相继闭锁在Tset1时间外，Tset2时间内先后发生两个极的闭锁事故；图4双极闭锁再启动判为双极闭锁，同时后闭锁极有再启动信号；图5相继闭锁再启动判为相继闭锁，同时后闭锁极有再启动信号；双极闭锁时间定值Tset1和相继闭锁时间定值Tset2，范围是Tset1一般小于10秒(大于1秒)，Tset2一般小于10分钟(大于0.5分钟)。装置的突变量起动元件的实施例(1)电流突变量启动Δi＝ik-ik-N分相电流判别，任一相连续三次满足上式，则使装置进入启动状态。(2)功率突变量启动ΔP＝Pt-Pt-0.2s|ΔP|≥ΔPs连判三次满足上式，则使装置进入启动状态。ΔPs为功率变化量启动定值满足上述两个条件中的任何一个，装置起动。在直流系统发生极闭锁后能够在约20ms后可靠判别的方法是装置采用全波傅氏算法，一般经过一个周波(20ms)后，能够满足当前极功率Pdck＜Pdcstop。稳控装置自直流极控系统取得“Status Pole Blocked”、“Status Pole Deblocked”和“Protection Block/ESOF”等三个开入信号的定义Status Pole Blocked＝1时，表示直流处于闭锁状态 Status Pole Deblocked＝1时，表示直流处于运行状态Protection Block/ESOF＝1时，表示直流保护动作，即直流由运行状态向闭锁状态转变。上述三个开入接入安稳装置，具体应用见附图。为在直流系统发生极闭锁时可靠、快速判别，需要接入直流极功率或换流变压器的电流、电压等模拟量，以及直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
直流输电系统直流极闭锁综合判别方法，其特征是稳控装置设有单次单极闭锁、双极闭锁、双极闭锁再启动、相继闭锁、相继闭锁再启动的判别方法：稳控装置设双极闭锁时间定值Ｔｓｅｔ１和相继闭锁时间定值Ｔｓｅｔ２，按以下原则判断单极、双极闭锁或相继 闭锁，包括再启动；（１）单次单极闭锁：在Ｔｓｅｔ１时间内仅发生一个极的闭锁事故；即当前极功率Ｐｄｃｋ＜Ｐｄｃｓｔｏｐ，事故前极功率Ｐｄｃ＞Ｐｄｃｒｕｎ，突变量启动进行极一闭锁，所述单次单极闭锁以Ｐｄｃ＿和Ｐｄｃｋ分别为装置突变量起动 前２００ｍｓ的功率和当前功率，相应的过量和欠量定值为Ｐｄｃｒｕｎ、Ｐｄｃｓｔｏｐ；Ｐｄｃ＿即为闭锁极事故前的功率即起动前的直流功率，用于本站策略判断；Ｐｄｃｓｔｏｐ为一整定值，直流闭锁后功率需要小于该定值；Ｐｄｃｒｕｎ为一整定值，直 流闭锁前功率需要大于该定值；ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＢｌｏｃｋ／ＥＳＯＦ为一开入，直流极控系统在直流极闭锁后发出的一个开出；ＳｔａｔｕｓＰｏｌｅｂｌｏｃｋｅｄ为直流极处于停运状态；ＳｔａｔｕｓＰｏｌｅ Ｄｅｂｌｏｃｋｅｄ为直流极处于运行状态；（２）双极闭锁：在Ｔｓｅｔ１时间内先后或同时发生两个极的闭锁事故；（３）双极闭锁再启动：判为双极闭锁，同时后闭锁极有再启动信号；（４）相继闭锁：在Ｔｓｅｔ１时间外，Ｔｓｅｔ２时 间内先后发生两个极的闭锁事故；（５）相继闭锁再启动：判为相继闭锁，同时后闭锁极有再启动信号；稳控装置自直流极控系统取得“ＳｔａｔｕｓＰｏｌｅＢｌｏｃｋｅｄ”、“ＳｔａｔｕｓＰｏｌｅＤｅｂｌｏｃｋｅｄ”和“Ｐｒ ｏｔｅｃｔｉｏｎＢｌｏｃｋ／ＥＳＯＦ”等三个开入信号，结合自换流变采集的本极功率Ｐｄｃ，判断本极闭锁状态。...

【技术特征摘要】
1.直流输电系统直流极闭锁综合判别方法，其特征是稳控装置设有单次单极闭锁、双极闭锁、双极闭锁再启动、相继闭锁、相继闭锁再启动的判别方法稳控装置设双极闭锁时间定值Tset1和相继闭锁时间定值Tset2，按以下原则判断单极、双极闭锁或相继闭锁，包括再启动；(1)单次单极闭锁在Tset1时间内仅发生一个极的闭锁事故；即当前极功率Pdck＜Pdcstop，事故前极功率Pdc＞Pdcrun，突变量启动进行极一闭锁，所述单次单极闭锁以Pdc和Pdck分别为装置突变量起动前200ms的功率和当前功率，相应的过量和欠量定值为Pdcrun、Pdcstop；Pdc即为闭锁极事故前的功率即起动前的直流功率，用于本站策略判断；Pdcstop为一整定值，直流闭锁后功率需要小于该定值；Pdcrun为一整定值，直流闭锁前功率需要大于该定值；Protection Block/ESOF为一开入，直流极控系统在直流极闭锁后发出的一个开出；Status Pole blocked为直流极处于停运状态；Status Pole Deblocked为直流极处于运行状态；(2)双极闭锁在Tset1时间内先后或同时发生两个极的闭锁事故；(3)双极闭锁再启动判为双极闭锁，同时后闭锁极有再启动信号；(4)相继闭锁在Tset1时间外，Tset2时间内先后发生两个极的闭锁事故；(5)相继闭锁再启动判...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗洪良，任祖怡，陈松林，郑玉平，沈国荣，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]