换流站选相合闸控制策略的优化方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种换流站选相合闸控制策略的优化方法及装置，包括：控制各相铁芯剩磁接近于零；接收到合闸启动信号后，发出第一合闸信号，控制首合闸相处断路器合闸；计算首合闸相反馈电压的暂态过程畸变率；在等待最大延时第一时限内，在所述首合闸相反馈电压的暂态过程畸变率小于第一阈值的情况下，发出第二合闸信号；响应于所述第二合闸信号，控制次合闸相处断路器合闸；计算首合闸相和次合闸相反馈电压的暂态过程畸变率；在等待最大延时第二时限内，在所述首合闸相和所述次合闸相反馈电压的暂态过程畸变率小于第二阈值的情况下，发出第三合闸信号；响应于所述第三合闸信号，控制末合闸相处断路器合闸

【技术实现步骤摘要】
换流站选相合闸控制策略的优化方法及装置


[0001]本申请涉及电力变压器励磁涌流抑制
，具体而言，涉及一种换流站选相合闸控制策略的优化方法及装置
。

技术介绍

[0002]换流变压器是特高压直流输电的核心设备之一，由于铁芯的磁滞和非线性饱和特性，在变压器合闸充电瞬间，铁芯可能在突变的磁链直流分量作用下饱和，使得励磁电抗急剧减小，励磁电流激增
。
较大的励磁涌流会降低变压器使用寿命，导致继保系统误动作；涌流中大量的谐波分量
(
主要为低次谐波
)
会造成换相电压严重畸变，可能引发换流器换相失败，甚至导致连续换相失败
。
励磁涌流冲击导致的波形畸变也会带来直流闭锁
、
功率回降和功率振荡等风险
。
[0003]鉴于特高压直流系统换流变容量更大，励磁涌流峰值更高，对交直流系统危害更趋严重，故应采用技术手段对励磁涌流进行抑制
。
[0004]现阶段常见的换流变压器组选相合闸控制策略为首合闸相合闸于该相系统电压峰值处，其余两相滞后首合闸相
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周波同时合闸
。
[0005]但是，当断路器的机械合闸时间分散性较大，或者断路器受到外部因素影响导致首合闸相偏离预定目标相位时，往往会引起已合闸相的变压器网侧电压波形畸变，且畸变时长不固定
。
[0006]此时，若在电压畸变期间同时合闸断路器的另外两相，将会导致变压器铁芯磁通严重畸变，故而使得其余两相铁芯内的磁通变化率增大，最终导致变压器各相励磁涌流抑制效果恶化，给换流站安全稳定运行造成威胁，如图1所示
。
[0007]专利
CN108767826A
，专利技术的一种直阻试验后未退磁换流变压器空投励磁涌流抑制方法，对首合闸
M
相合闸滞后，延时2‑3周波后对剩余两相同时合闸
。
仍有不足之处：
1、
虽然叠加2‑3周波的时间后同时合闸，首相电压的畸变会得到一定改善，但在首合闸相偏离目标点较大或电压畸变非常严重时，仍然无法保证其余两相的合闸效果；
2、
剩余两相同时合闸，合闸时间的分散性差异会导致两相合闸速度较快的相首先完成合闸，在短期内末合闸相又完成合闸，会加剧目标控制偏差，同时也会加剧合闸暂态过程的冲击
。
[0008]因而，需要提出换流站选相合闸控制策略的优化方法及装置，可有效改善换流变压器组空充操作的励磁涌流抑制效果
。
[0009]在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息
。

技术实现思路

[0010]针对现有技术存在的不足，本申请提供一种换流站选相合闸控制策略的优化方法及装置，后合闸相的选相合闸命令发出时刻根据先合闸相的反馈电压畸变率进行动态延时，防止在电压畸变暂态过程中再次合闸造成的励磁涌流冲击；和常规选相合闸策略相比，
可有效改善换流变压器组空充操作的励磁涌流抑制效果
。
[0011]根据本申请的第一方面，提出一种换流站选相合闸控制策略的优化方法，包括：
[0012]控制各相铁芯剩磁接近于零，等待合闸启动信号；
[0013]接收到合闸启动信号后，发出第一合闸信号，控制首合闸相处断路器合闸；
[0014]计算首合闸相反馈电压的暂态过程畸变率；
[0015]在等待最大延时第一时限内，在所述首合闸相反馈电压的暂态过程畸变率小于第一阈值的情况下，发出第二合闸信号；
[0016]响应于所述第二合闸信号，控制次合闸相处断路器合闸；
[0017]计算首合闸相和次合闸相反馈电压的暂态过程畸变率；
[0018]在等待最大延时第二时限内，在所述首合闸相和所述次合闸相反馈电压的暂态过程畸变率小于第二阈值的情况下，发出第三合闸信号；
[0019]响应于所述第三合闸信号，控制末合闸相处断路器合闸
。
[0020]根据一些实施例，所述控制各相铁芯剩磁接近于零包括对换流变压器组进行消磁操作，或者通过选相分闸控制各相铁芯剩磁接近于零
。
[0021]根据一些实施例，所述首合闸相处断路器合闸的关合目标角度为系统侧母线电压互感器的首合闸相电压
90
°
处
。
[0022]根据一些实施例，所述优化方法还包括：
[0023]在所述第一时限内，所述首合闸相反馈电压的暂态过程畸变率大于等于第一阈值的情况下，在所述第一时限结束后，发出所述第二合闸信号；或者
[0024]在所述第一时限结束后，跳开所述首合闸相的断路器，等待所述第一合闸信号
。
[0025]根据一些实施例，所述优化方法还包括：
[0026]在所述第二时限内，所述首合闸相和所述次合闸相反馈电压的暂态过程畸变率大于等于第二阈值的情况下，在所述第二时限结束后，发出所述第三合闸信号；或者
[0027]在所述第二时限结束后，跳开所述首合闸相和所述次合闸相的断路器，等待所述合闸启动信号
。
[0028]根据一些实施例，所述次合闸相处断路器合闸的关合目标角度为系统侧母线电压互感器的首合闸相电压
180
°
处
。
[0029]根据一些实施例，所述末合闸相处断路器合闸的关合目标角度为系统侧母线电压互感器的首合闸相电压任意角度处
。
[0030]根据一些实施例，还包括：
[0031]在断路器带电前，对所述断路器三相机构进行机械特性分散性测试，选择所述首合闸相
、
所述次合闸相和所述末合闸相
。
[0032]根据一些实施例，将合闸时间分散性最大相作为所述末合闸相，合闸时间分散性最小相作为首合闸相，剩余一相作为次合闸相
。
[0033]根据一些实施例，通过电压总谐波畸变率和第
h
次谐波电压含有率计算所述反馈电压的暂态过程畸变率，其中，
h
为对电压波形畸变影响权重较大的一种或多种奇次或偶次谐波，或者奇
、
偶次谐波成分的组合
。
[0034]根据一些实施例，所述第一时限和所述第二时限之和小于等于所述断路器非全相保护动作时间，或者小于系统能接受的最大非全相持续时长
。
[0035]根据本申请的第二方面，提出一种换流站选相合闸控制策略的选相控制装置，用于执行如第一方面中任一项所述的换流站选相合闸控制策略的优化方法，其特征在于，所述选相控制装置包括采样计算单元
、
动作单元和信号传输单元，其中：
[0036]所述采样计算单元用于采集所述换流站各相断路器的反馈电压，并计算所述反馈电压的暂态畸变率；
[0037]所述信号传输单元用于传输所述反馈电压的暂态过程畸变率，并接收各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种换流站选相合闸控制策略的优化方法，其特征在于，包括：控制各相铁芯剩磁接近于零，等待合闸启动信号；接收到合闸启动信号后，发出第一合闸信号，控制首合闸相处断路器合闸；计算首合闸相反馈电压的暂态过程畸变率；在等待最大延时第一时限内，在所述首合闸相反馈电压的暂态过程畸变率小于第一阈值的情况下，发出第二合闸信号；响应于所述第二合闸信号，控制次合闸相处断路器合闸；计算首合闸相和次合闸相反馈电压的暂态过程畸变率；在等待最大延时第二时限内，在所述首合闸相和所述次合闸相反馈电压的暂态过程畸变率小于第二阈值的情况下，发出第三合闸信号；响应于所述第三合闸信号，控制末合闸相处断路器合闸
。2.
如权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述控制各相铁芯剩磁接近于零包括对换流变压器组进行消磁操作，或者通过选相分闸控制各相铁芯剩磁接近于零
。3.
如权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述首合闸相处断路器合闸的关合目标角度为系统侧母线电压互感器的首合闸相电压
90
°
处，或其他优选关合目标角度处
。4.
如权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述优化方法还包括：在所述第一时限内，所述首合闸相反馈电压的暂态过程畸变率大于等于第一阈值的情况下，在所述第一时限结束后，发出所述第二合闸信号；或者在所述第一时限结束后，跳开所述首合闸相的断路器，等待所述合闸启动信号
。5.
如权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述优化方法还包括：在所述第二时限内，所述首合闸相和所述次合闸相反馈电压的暂态过程畸变率大于等于第二阈值的情况下，在所述第二时限结束后，发出所述第三合闸信号；或者在所述第二时限结束后，跳开所述首合闸相和所述次合闸相的断路器，等待所述合闸启动信号
。6.
如权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述次合闸相处断路器合闸的关合目标角度为系统侧母线电压互感器的首...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海涛，刘东超，须雷，邓劲东，崔龙飞，祁峰，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：