一种双换流器故障检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及直流输电控制技术领域，特别是涉及一种双换流器故障检测方法及装置。本方案在站间的通信环网发生故障且分址建设的双换流器均运行的情况下，换流站内发生接地故障时，故障换流站的直流保护动作闭锁该站换流器。非故障换流站根据双换流器的中点电压，或者高端换流站的换流器直流电流，或者低端换流站的换流器直流电流和电压进行故障监视，如果满足各自的设定条件，则控制本站换流器进行强制移相和闭锁。该方案能够有效清除故障电流，减小主设备承受的电流和电压应力，使得故障极安全闭锁，能够提高双换流器之间通信的灵敏度和稳定性，从而有效延长设备使用寿命。从而有效延长设备使用寿命。从而有效延长设备使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种双换流器故障检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及直流输电控制
，特别是涉及一种双换流器故障检测方法及装置。

技术介绍

[0002]我国西藏东南部和金沙江上游的水电资源和光伏发电量丰富，清洁能源可通过特高压直流外送至负荷大的地区。该地区主要为山区，换流站场址选择困难。有一种可行的方案是双换流器分址建设，即将高、低压换流器布局到两个换流站中，使得常规一个换流站的双极双阀组变为双极单阀组。将原来的一个换流站改为两个换流站，使得单个换流站面积大幅缩小。
[0003]针对送端高、低压换流器分址建设拓扑，送端换流站内发生接地故障，本站的极保护检测到故障，闭锁换流器，另一个换流站通过站间通信接收保护动作信号，闭锁换流器。在站间通信故障的情况下，非故障换流站接收不到保护动作信号而无法闭锁，故障电流无法及时清除，将使得主设备承受较大的电流和电压应力，影响设备寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种双换流器故障检测方法及装置，用以解决现有技术存在的针对送端高、低压换流器分址建设拓扑，在站间通信故障的情况下，非故障换流站接收不到保护动作信号而无法闭锁的问题；还提供一种双换流器故障检测方法及装置，也用以解决上述技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种双换流器故障检测方法，具体步骤为：当站间的通信环网发生故障时，分别采集分址建设的双换流器的中点电压，若任意换流器的中点电压满足设定的第一低电压判据，且通信故障前对站处于解锁状态，则控制本站换流器进行强制移相和闭锁；对站处于解锁状态指的是对站处于正常工作状态，即换流器运行于整流或逆变状态。
[0006]有益效果：本专利技术的双换流器故障检测方法，在任意端换流站存在环网通信故障且对站换流器处于解锁状态时，根据换流器的中点电压判断直流站间中点低电压是否故障，并在检测出故障后及时向本站发出强制移相和闭锁命令，以有效清除故障电流，减小主设备承受的电流和电压应力，使得故障极安全闭锁，能够提高双换流器之间通信的灵敏度和稳定性，有效延长设备使用寿命。
[0007]进一步地，第一低电压判据包括高端换流站的低电压判据和低端换流站的低电压判据，高端换流站的低电压判据是该端换流器的中点电压小于设定的第一电压阈值，且持续时间超过设定的第一时间阈值；低端换流站的低电压判据是该端换流器的中点电压小于设定的第二电压阈值，且持续时间超过设定的第二时间阈值。
[0008]有益效果：通过分别为高端换流站和低端换流站设置低电压判据，用于将对应端换流器的中点电压和对应的电压阈值进行比较，以此判断高、低端换流器是否存在故障，并
通过时间阈值的限定，避免误判，从而提高对双换流器故障检测的准确性。
[0009]进一步地，该方法利用二选一选择器实现解锁状态的传递，其中二选一选择器的一个输入信号为通信环网故障前的对站换流器解锁状态的展宽延时信号，另一个输入信号与二选一选择器的输出端连接，二选一选择器的控制信号为通信环网发生故障的信号。
[0010]有益效果：通过利用通信环网发生故障的信号控制二选一选择器，确认通信故障前对站的工作状态，便于在环网站间发生中点低电压故障的情况下实现对本站换流器的有效控制。
[0011]本专利技术还提供一种双换流器故障检测方法，具体步骤为：当站间的通信环网发生故障时，分别采集分址建设的高端换流站的换流器的直流电流，低端换流站的换流器的直流电流和电压，若任意换流器的直流电流中谐波分量发生过流，通信故障前对站处于解锁状态，且直流电流满足设定的高电流判据或电压满足设定的第二低电压判据，则控制本站换流器进行强制移相和闭锁；对站处于解锁状态指的是对站处于正常工作状态，即换流器运行于整流或逆变状态。
[0012]有益效果：本专利技术的双换流器故障检测方法，在任意端换流站存在接地故障且对站换流器处于解锁状态时，根据直流电流和电压判断直流站间是否存在接地故障，并在检测出故障后及时向本站发出强制移相和闭锁命令，以有效清除故障电流，减小主设备承受的电流和电压应力，使得故障极全闭锁，能够提高双换流器之间通信的灵敏度和稳定性，有效延长设备使用寿命。
[0013]进一步地，谐波分量发生过流是换流站的换流器的直流电流的50Hz分量幅值超过设定的第一电流阈值。
[0014]进一步地，高电流判据是高端换流站的换流器的直流电流超过设定的第二电流阈值，且延时第一设定时间和/或展宽第二设定时间，则输出对站换流变阀侧接地故障监视动作信号。
[0015]有益效果：利用高端换流站的换流器的直流电流判断对站换流变阀侧是否发生接地故障，并发出相应的动作信号，能够提高检测双换流器接地故障的准确性和可靠性。
[0016]进一步地，第二低电压判据是低端换流站的换流器的直流电压在设定时间窗口内的均值超过设定的第三电压阈值，则输出对站换流变阀侧接地故障监视动作信号。
[0017]有益效果：利用低端换流站的换流器的直流电压判断对站换流变阀侧是否发生接地故障，并发出相应的动作信号，能够进一步提高检测双换流器接地故障的准确性和可靠性。
[0018]进一步地，该方法利用二选一选择器实现解锁状态的传递，二选一选择器的一个输入信号为通信环网故障前的对站换流器解锁状态的展宽延时信号，另一个输入信号与二选一选择器的输出端连接，二选一选择器的控制信号为通信环网发生故障信号。
[0019]有益效果：通过利用通信环网发生故障的信号控制二选一选择器，确认通信故障前对站的工作状态，便于在环网站间发生接地故障的情况下实现对本站换流器的有效控制。
[0020]进一步地，环网通信故障判据是指检测站间通信故障数量大于等于2。
[0021]有益效果：当检测站间通信故障数量超过设定数量的情况下认为环网通信存在故障，能够提高对环网通信故障判断的准确性，避免误判。
[0022]本专利技术还提供了一种双换流器故障检测装置，该装置包括存储器和处理器，以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器相耦合，所述处理器执行所述计算机程序时实现本专利技术的双换流器故障检测方法。
附图说明
[0023]图1是本专利技术提供的双换流器分址建设直流双极拓扑示意图；
[0024]图2是本专利技术提供的双换流器分址建设通信环网示意图；
[0025]图3是本专利技术提供的环网站间通信故障下的U
dM
低电压保护方法控制逻辑示意图；
[0026]图4是本专利技术提供的环网站间通信故障高端换流变阀侧接地故障保护方法控制逻辑示意图；
[0027]图5是本专利技术提供的环网站间通信故障低端换流变阀侧接地故障保护方法控制逻辑示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本专利技术技术原理及实际应用进行进一步详细说明。
[0029]本专利技术的环网站间通信故障下的双换流器故障检测方法，在任意端换流站存在接地故障且对站换流器处于解锁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双换流器故障检测方法，其特征在于，具体步骤为：当站间的通信环网发生故障时，分别采集分址建设的双换流器的中点电压；若任意换流器的中点电压满足设定的第一低电压判据，且通信故障前对站处于解锁状态，则控制本站换流器进行强制移相和闭锁；所述对站处于解锁状态指的是对站处于正常工作状态，换流器运行于整流或逆变状态。2.根据权利要求1所述的双换流器故障检测方法，其特征在于，所述第一低电压判据包括高端换流站的低电压判据和低端换流站的低电压判据，高端换流站的低电压判据是该端换流器的中点电压小于设定的第一电压阈值，且持续时间超过设定的第一时间阈值；低端换流站的低电压判据是该端换流器的中点电压小于设定的第二电压阈值，且持续时间超过设定的第二时间阈值。3.根据权利要求1或2所述的双换流器故障检测方法，其特征在于，该方法利用二选一选择器实现解锁状态的传递，其中二选一选择器的一个输入信号为通信环网故障前的对站换流器解锁状态的展宽延时信号，另一个输入信号与二选一选择器的输出端连接，二选一选择器的控制信号为通信环网发生故障的信号。4.一种双换流器故障检测方法，其特征在于，具体步骤为：当站间的通信环网发生故障时，分别采集分址建设的高端换流站的换流器的直流电流，低端换流站的换流器的直流电流和电压，若任意换流器的直流电流中谐波分量发生过流，通信故障前对站处于解锁状态，且所述直流电流满足设定的高电流判据或电压满足设定的第二低电压判据，则控制本站换流器进行强制移相和闭锁；所述对站处于解锁状态指的是对站处于正常工作状态，即换流器运行于整流或逆变状态。5.根据权利要求4所述的双换流器故障检测方...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭忠，李泰，赵峥，李探，滕尚甫，曾文慧，郝俊芳，曹森，郭宏光，张艳浩，苏进国，荆雪记，曹清易，赵静，李艳梅，胡永昌，李乾，刘志军，吴庆范，许朋见，肖龙，申帅华，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司国网经济技术研究院有限公司国网四川省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：