BR112022010341B1 - Método e dispositivo para controlar a falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior uhvdc - Google Patents

Método e dispositivo para controlar a falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior uhvdc Download PDF

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Abstract

método e dispositivo para controlar a falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior uhvdc. a aplicação fornece um método e um dispositivo para controlar uma falha à terra em uma área da válvula de um conversor da extremidade inferior uhvdc. o método e o dispositivo são aplicados a um conversor da extremidade inferior de um polo cc de um sistema de transmissão uhvdc, o sistema de transmissão uhvdc compreende polos cc duplos, cada polo cc compreende pelo menos dois conversores conectados em série, e o conversor da extremidade inferior é um conversor próximo a um barramento de polaridade neutra; e quando uma falha à terra é detectada na área da válvula do conversor da extremidade inferior durante a operação dos polos cc duplo do sistema de transmissão uhvdc e durante a operação de todo o banco de válvulas do polo cc onde o conversor da extremidade inferior está localizado, o método de controle compreenderá: o controle do conversor da extremidade inferior a ser bloqueado; o controle das correntes cc dos polos cc duplos do sistema de transmissão de energia uhvdc para que sejam iguais; o isolamento do conversor da extremidade inferior; e o controle para que os conversores diferentes do conversor da extremidade inferior continuem a funcionar.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO Campo Técnico
[001] A aplicação refere-se ao campo técnico da transmissão HVDC, em particular, a um método e dispositivo para controlar uma falha à terra em uma área da válvula de um conversor da extremidade inferior UHVDC.
Antecedentes da Invenção
[002] Em um sistema de transmissão UHVDC, um polo CC geralmente consiste de dois conversores conectados em série. De acordo com os projetos existentes, há sistemas de transmissão UHVDC convencionais, sistemas de transmissão UHVDC com tipo de conexão hierárquica e sistemas de transmissão UHVDC híbridos.
[003] No sistema de transmissão UHVDC convencional, tanto um conversor da extremidade superior quanto um conversor da extremidade inferior de um polo CC são conversores comutados por linha e estão conectados à mesma rede de energia CA. No sistema de transmissão UHVDC com tipo de conexão hierárquica, tanto um conversor da extremidade superior quanto um conversor da extremidade inferior de um polo CC são conversores comutados por linha, mas estão conectados a duas diferentes redes de energia CA, respectivamente. Existem três tipos de sistemas de transmissão UHVDC híbridos: tipo híbrido entre estações, tipo híbrido entre polos e tipo híbrido intra-polo. No sistema de transmissão UHVDC híbrido entre estações, tanto um conversor da extremidade superior quanto um conversor da extremidade inferior de um polo CC de uma estação do conversor são conversores de fonte de tensão, e ambos um conversor de extremidade superior e um conversor de extremidade inferior de um polo CC da outra estação conversora são conversores comutados por linha. No sistema de transmissão UHVDC híbrido entre polos, tanto um conversor da extremidade superior quanto um conversor da extremidade inferior de um polo CC são conversores de fonte de tensão, e ambos um conversor de extremidade superior e um conversor de extremidade inferior de um polo CC da outra estação conversora são conversores comutados por linha. No sistema de transmissão UHVDC híbrido intra-polos, um conversor da extremidade superior e um conversor da extremidade inferior de um polo CC são um conversor comutado por linha e um conversor de fonte de tensão, respectivamente.
[004] Na técnica anterior, quando um conversor detecta uma falha à terra de uma área da válvula do conversor durante o funcionamento bipolar balanceado do sistema de transmissão UHVDC, a falha é isolada através do bloqueio de todo o polo CC, e depois disso, a operação do circuito remanescente UHVDC é realizada usando um retorno à terra monopolar ou mudando para retorno metálico, ou reiniciando um conversor não defeituoso do polo CC.
[005] A técnica anterior tem principalmente os seguintes problemas: depois de bloquear todo o polo CC, uma grande corrente fluirá através de um fio de aterramento, o que tende a causar polarização magnética CC dos transformadores em subestações próximas e saturação de transformadores; depois de bloquear todo o polo CC, se a energia de transmissão for muito grande, pode causar uma perda severa de energia CC; e depois de bloquear todo o polo CC, mais corrente da falha fluirá através de um ponto de falha.
[006] Portanto, quando um conversor detecta uma falha à terra de uma área da válvula do conversor durante o funcionamento bipolar balanceado do sistema de transmissão UHVDC, o bloqueio de todo o polo CC precisa ser evitado sob certas condições de trabalho, ao invés disso, apenas o conversor defeituoso precisa ser bloqueado.
Sumário
[007] Uma incorporação da aplicação fornece um método para controlar uma falha à terra em uma área da válvula de um conversor da extremidade inferior UHVDC, que é aplicado a um conversor da extremidade inferior de um polo CC de um sistema de transmissão UHVDC, o sistema de transmissão UHVDC compreende polos CC duplos, cada polo CC compreende pelo menos dois conversores conectados em série, e o conversor da extremidade inferior é um conversor próximo a um barramento de polaridade neutra; e quando uma falha à terra é detectada na área da válvula do conversor da extremidade inferior durante a operação dos polos CC duplo do sistema de transmissão UHVDC e a operação de todo o banco de válvulas do polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado, o método de controle compreenderá: o controle do conversor da extremidade inferior a ser bloqueado; o controle das correntes CC dos polos CC duplos do sistema de transmissão de energia UHVDC para que sejam iguais; o isolamento do conversor da extremidade inferior; e o controle para que os conversores com exceção do conversor da extremidade inferior continuem a funcionar.
[008] De acordo com algumas incorporações, o conversor da extremidade inferior compreende pelo menos um conversor comutado por linha e um conversor de fonte de tensão.
[009] De acordo com algumas incorporações, a operação dos polos CC duplo compreende uma situação na qual cada polo CC tem pelo menos um conversor em operação; e a operação de todo o banco de válvulas compreende uma situação na qual o polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado tenha pelo menos um outro conversor em operação além do conversor da extremidade inferior.
[0010] De acordo com algumas incorporações, a falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior compreende pelo menos uma falha à terra do conversor da extremidade inferior, uma falha à terra de um fio de conexão entre o conversor da extremidade inferior e um transformador de conversor, e uma falha à terra de um bobinamento lateral da válvula do transformador do conversor.
[0011] De acordo com algumas incorporações, uma falha à terra sendo detectada na área da válvula do conversor da extremidade inferior compreende uma situação na qual: um valor absoluto de uma diferença entre uma corrente de barramento de alta tensão e uma de baixa tensão em um lado CC do conversor da extremidade inferior é detectado como sendo maior do que uma diferença de corrente predefinida.
[0012] De acordo com algumas incorporações, se o conversor da extremidade inferior for um conversor da fonte de tensão, a etapa para controlar o conversor da extremidade inferior a ser bloqueado irá compreender: o controle do conversor da extremidade inferior para parar de enviar pulsos de disparo, o fechamento de um segundo comutador de desvio de um banco de válvulas da extremidade inferior onde o conversor da extremidade inferior está localizado e o acionamento de um comutador de entrada do transformador do conversor no conversor da extremidade inferior, a conexão do segundo comutador de desvio a um eletrodo positivo e um eletrodo negativo do conversor da extremidade inferior.
[0013] De acordo com algumas incorporações, se o conversor da extremidade inferior for um conversor comutado por linha, a etapa de controle do conversor da extremidade inferior a ser bloqueado irá compreender: o controle do conversor da extremidade inferior a ser bloqueado através da seleção de um primeiro modo de bloqueio de um conversor no lado do retificador ou um segundo modo de bloqueio do conversor no lado do retificador durante o funcionamento do retificador do conversor da extremidade inferior; e o controle do conversor da extremidade inferior a ser bloqueado através da seleção de um primeiro modo de bloqueio de um conversor no lado do inversor ou um segundo modo de bloqueio do conversor no lado do inversor durante a operação inversora do conversor da extremidade inferior.
[0014] De acordo com algumas incorporações, o primeiro modo de bloqueio do conversor no lado do retificador compreende: o controle do conversor da extremidade inferior no lado do retificador para parar de enviar pulsos de disparo e o controle de um ângulo de disparo de um conversor correspondente no lado do inversor a 90°; e o controle de um comutador de entrada do transformador do conversor no conversor da extremidade inferior a ser acionado, o fechamento de um segundo comutador de desvio do conversor da extremidade inferior, o segundo comutador de desvio sendo conectado a um ânodo e um cátodo do conversor da extremidade inferior e o controle do conversor correspondente no lado do inversor para comutar a um par de desvio e fechar um comutador de desvio.
[0015] De acordo com algumas incorporações, o segundo modo de bloqueio do conversor no lado do retificador compreende: o controle do conversor da extremidade inferior para comutar a um par de desvio, o fechamento de um segundo comutador de desvio, o acionamento de um comutador de entrada do transformador do conversor no conversor da extremidade inferior e o controle de um ângulo de disparo de um conversor correspondente no lado do inversor a 90°, o controle do segundo comutador de desvio que está sendo conectado a um ânodo e um cátodo do conversor da extremidade inferior; e o controle do conversor correspondente no lado do inversor para comutar a um par de desvio, e fechar um comutador de desvio.
[0016] De acordo com algumas incorporações, o primeiro modo de bloqueio do conversor no lado do inversor compreende: o controle de um comutador de entrada do transformador conversor no conversor da extremidade inferior no lado do inversor de disparo do inversor, a comutação a um par de desvio, o fechamento de um segundo comutador de desvio e o controle de um ângulo de disparo de um conversor correspondente no lado do retificador a 90°, o controle do segundo comutador de desvio que está sendo conectado a um ânodo e um cátodo do conversor da extremidade inferior; e o controle do conversor correspondente no lado do retificadora para comutar a um par de desvio e fechar um comutador de desvio.
[0017] De acordo com algumas incorporações, o segundo modo de bloqueio do conversor no lado do inversor compreende: o controle do conversor da extremidade inferior no lado do inversor para comutar a um par de desvio, o fechamento de um segundo comutador de desvio, o acionamento de um comutador de entrada do transformador do conversor no conversor da extremidade inferior, e o controle de um ângulo de disparo de um conversor correspondente na no lado do retificador a 90°, o controle do segundo comutador de desvio que está sendo conectado a um ânodo e um cátodo do conversor da extremidade inferior; e o controle do conversor correspondente no lado do retificador para comutar a um par de desvio e fechar um comutador de desvio.
[0018] De acordo com algumas incorporações, a etapa para o controle das correntes CC dos polos CC duplos do sistema de transmissão de energia UHVDC para que sejam iguais compreende: dar o mesmo valor de referência da corrente CC para os conversores dos polos CC duplos, e controlar uma corrente de barramento de alta tensão ou corrente de barramento de baixa tensão ou corrente de barramento de polo de conversores que não sejam o conversor da extremidade inferior para que seja o valor de referência da corrente CC; o valor de referência da corrente CC é determinado de acordo com a potência ativa, a potência reativa, os requisitos do limite da corrente com falha ou o limite da corrente à terra do sistema de transmissão UHVDC; se o conversor da extremidade inferior defeituoso estiver em operação retificadora, os conversores exceto o conversor da extremidade inferior no lado do retificador controlarão as correntes CC dos conversores, exceto o conversor da extremidade inferior no lado do retificador para que sejam iguais através do controle de corrente, e os conversores no lado do inversor operarão sob controle máximo do ângulo de disparo ou controle de tensão CC; e se o conversor da extremidade inferior defeituoso estiver em operação inversora, os conversores exceto o conversor da extremidade inferior no lado do inversor enviarão informações de falha para o lado do retificador, as correntes CC dos conversores dos polos CC duplos serão controladas para que sejam iguais no lado do retificador, ou as correntes CC dos conversores da extremidade inferior no lado do inversor serão controladas para que sejam iguais através do controle da corrente, e os conversores no lado do retificador operarão sob controle de tensão CC.
[0019] De acordo com algumas incorporações, a etapa de isolamento do conversor da extremidade inferior compreende: o fechamento de um primeiro comutador de desvio de um banco de válvulas da extremidade inferior onde está localizado o conversor da extremidade inferior, e a separação de um segundo comutador de desvio, um comutador de banco de válvulas e um comutador de barramento do banco de válvulas da extremidade inferior onde o conversor da extremidade inferior está localizado, o primeiro comutador de desvio é conectado em paralelo com o conversor da extremidade inferior, o segundo comutador de desvio é conectado às duas extremidades do conversor da extremidade inferior, o comutador do banco de válvulas é conectado ao conversor da extremidade inferior e a um fio conector entre os bancos de válvulas, e o comutador de barramento é conectado ao conversor da extremidade inferior e ao barramento de polaridade neutra.
[0020] De acordo com algumas incorporações, se as classificações da corrente de corte do segundo comutador de desvio, do comutador do banco de válvulas e do comutador de barramento forem todas menores do que a maior taxa de uma corrente de barramento de alta tensão e uma de baixa tensão em um lado CC do conversor da extremidade inferior, a etapa de isolamento do conversor da extremidade inferior compreenderá: se a corrente de barramento de alta tensão for maior do que a de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se o comutador do banco de válvulas e controla-se a corrente CC dos polos CC duplos para seja zero, em seguida, separa-se o segundo comutador de desvio e recupera-se a corrente CC dos polos CC duplos e, finalmente, separa-se o comutador de barramento; e se a corrente de barramento de alta tensão for menor do que a de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se o comutador de barramento e controla-se a corrente CC dos polos CC duplos para que seja zero, em seguida separa-se o segundo comutador de desvio e recupera-se a corrente CC dos polos CC duplos, e finalmente separa-se o comutador do banco de válvulas.
[0021] De acordo com algumas incorporações, se a classificação da corrente de corte de qualquer um dos segundos comutadores de desvio, do comutador do banco de válvulas e do comutador de barramento for maior do que a maior taxa da corrente de barramento de alta tensão e da corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior e a classificação da corrente de corte do segundo comutador de desvio for a maior, a etapa de separação do segundo comutador de desvio, do comutador do banco de válvulas e do comutador de barramento do conversor da extremidade inferior compreenderá: se a corrente de barramento de alta tensão for maior do que a de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se primeiro o comutador do banco de válvulas, em seguida separa-se o segundo comutador de desvio e, finalmente, separa-se o comutador de barramento; e se a corrente de barramento de alta tensão for menor do que a de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se o comutador de barramento primeiro, em seguida separa-se o segundo comutador de desvio e, finalmente, separa-se o comutador do banco de válvulas.
[0022] De acordo com algumas incorporações, se a classificação da corrente de corte de qualquer um dos segundos comutadores de desvio, do comutador do banco de válvulas e do comutador de barramento for maior do que a maior taxa da corrente de barramento de alta tensão e da de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior e a classificação da corrente de corte do comutador do banco de válvulas for a maior, a etapa de separação do segundo comutador de desvio, do comutador do banco de válvulas e do comutador de barramento do conversor da extremidade inferior compreenderá: se a corrente de barramento de alta tensão for maior que a de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se primeiro o segundo comutador de desvio, em seguida separa-se o comutador do banco de válvulas e, finalmente, separa-se o comutador do barramento; e se a corrente de barramento de alta tensão for menor do que a de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se o comutador de barramento primeiro, em seguida separa-se o comutador do banco de válvulas e, finalmente, separa-se o segundo comutador de desvio.
[0023] De acordo com algumas incorporações, se a classificação da corrente de corte de qualquer um dos segundos comutadores de desvio, do comutador do banco de válvulas e do comutador de barramento for maior do que a maior taxa da corrente de barramento de alta tensão e da de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior e a classificação da corrente de corte do comutador de barramento for a maior, a etapa de separação do segundo comutador de desvio, do comutador do banco da válvula e do comutador de barramento do conversor da extremidade inferior compreenderá: se a corrente de barramento de alta tensão for maior do que a de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se primeiro o comutador do banco de válvulas, em seguida separa-se o comutador do barramento e, finalmente, separa-se o segundo comutador de desvio; e se a corrente de barramento de alta tensão for menor do que a de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se primeiro o segundo comutador de desvio, em seguida separa-se o comutador de barramento e, finalmente, separa-se o comutador do banco de válvulas.
[0024] De acordo com algumas incorporações, o controle dos conversores diferentes do conversor da extremidade inferior continue a funcionar compreende uma situação onde: os conversores exceto o conversor da extremidade inferior em uma estação onde o conversor da extremidade inferior está localizado continuam a funcionar, os conversores que correspondem ao conversor da extremidade inferior, em outras estações, saída, e os conversores restantes continuam a funcionar.
[0025] De acordo com algumas incorporações, antes de isolar o conversor da extremidade inferior, o método compreende ainda: o aumento de um valor de configuração da corrente diferencial para a proteção diferencia do polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado ou o aumento de um valor de configuração de atraso para a proteção diferencial do polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado ou a proteção diferencial de blindagem até que o conversor da extremidade inferior seja isolado.
[0026] De acordo com algumas incorporações, depois de controlar o conversor da extremidade inferior a ser bloqueado, o método compreende ainda: a desconexão de uma estação do conversor da terra pela abertura de um disjuntor de transferência de retorno metálico ou um comutador de aterramento do barramento neutro, onde o disjuntor de transferência de retorno metálico conecta um barramento neutro bipolar com uma linha de eletrodo de aterramento, e o comutador de aterramento neutro do barramento conecta o barramento neutro bipolar com uma rede de aterramento na estação.
[0027] De acordo com algumas incorporações, se o disjuntor de transferência de retorno metálico ou o comutador de aterramento do barramento neutro na estação forem abertos, o método de controle compreenderá ainda: o fechamento do disjuntor de transferência de retorno metálico ou do comutador de aterramento do barramento neutro após isolar o conversor da extremidade inferior.
[0028] Uma incorporação da aplicação fornece ainda um dispositivo para controlar uma falha à terra em uma área da válvula de um conversor da extremidade inferior UHVDC, que aplica o método acima para controlar a falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior UHVDC. O dispositivo compreende uma unidade de detecção e uma unidade de controle, onde a unidade de detecção detecta uma corrente de barramento de alta tensão e uma de baixa tensão do conversor da extremidade inferior, detecta uma corrente de barramento de polaridade neutra, detecta correntes de barramento de alta tensão, de baixa tensão dos conversores, exceto o conversor da extremidade inferior em um polo onde o conversor da extremidade inferior está localizado, detecta correntes de barramento de polo, e detecta uma tensão de barramento do polo e uma tensão de barramento de polaridade neutra; e a unidade de controle controla o conversor da extremidade inferior a ser bloqueado, controla as correntes CC de polos CC duplos para que sejam iguais, isola o conversor da extremidade inferior e controla os conversores, exceto o conversor da extremidade inferior para continuar a funcionar quando ele determinar que um sistema de transmissão UHVDC está em operação de polos CC duplo e o polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado está em operação de todo o banco de válvulas e detecta uma falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior.
[0029] De acordo com o esquema técnico fornecido pelas incorporações da invenção, quando uma falha à terra é detectada na área da válvula do conversor da extremidade inferior durante os polos CC duplo do sistema de transmissão UHVDC em operação balanceada e operação de todo o banco de válvulas do polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado, apenas o conversor da extremidade inferior defeituoso precisa ser bloqueado e não o polo CC; e uma corrente de um polo em operação normal será introduzida a outro barramento de polo de um polo defeituoso através do controle de equilíbrio bipolar, de modo que a corrente do polo em operação normal possa ser impedida de fluir excessivamente para o ponto defeituoso, assim a operação de mais conversores é garantida, e a perda severa da energia de transmissão CC pode ser evitada.
Breve Descrição dos Desenhos
[0030] A fim de explicar a solução técnica nas incorporações da aplicação com mais clareza, os desenhos utilizados na descrição das incorporações serão brevemente introduzidos abaixo. Obviamente, os desenhos na descrição a seguir são apenas algumas incorporações da aplicação, e para os especializados no campo, outros desenhos podem ser obtidos de acordo com esses desenhos sem trabalho criativo.
[0031] A FIG. 1 é um diagrama de um circuito principal de um sistema de transmissão UHVDC fornecido por uma incorporação da aplicação.
[0032] A FIG. 2 é um diagrama de fluxo de um método para controlar uma falha à terra em uma área da válvula de um conversor da extremidade inferior UHVDC fornecido por uma incorporação da aplicação.
[0033] A FIG. 3 é um diagrama da localização de uma falha à terra em uma área da válvula de um conversor da extremidade inferior no lado do retificador.
[0034] A FIG. 4A é um diagrama de um resultado do teste de simulação de uma falha à terra F1 de um conversor da extremidade inferior no lado do retificador na técnica anterior.
[0035] A FIG. 4B é um diagrama de um resultado do teste de simulação de uma falha à terra F1 de um conversor da extremidade inferior no lado do retificador fornecido por uma incorporação da aplicação.
[0036] A FIG. 5A é um diagrama de um resultado do teste de simulação de uma falha à terra F2 de um conversor da extremidade inferior no lado do retificador na técnica anterior.
[0037] A FIG. 5B é um diagrama de um resultado do teste de simulação de uma falha à terra F2 de um conversor da extremidade inferior no lado do retificador fornecido por uma incorporação da aplicação.
[0038] A FIG. 6 é um diagrama estrutural de um dispositivo para controlar uma falha à terra em uma área da válvula de um conversor da extremidade inferior UHVDC fornecido por uma incorporação da aplicação.
Descrição Detalhada das Incorporações
[0039] A solução técnica nas incorporações da aplicação será descrita de forma clara e completa abaixo com referência aos desenhos nas incorporações da aplicação. Obviamente, as incorporações na descrição a seguir são meramente ilustrativas e não todas as incorporações possíveis da aplicação. Com base nas incorporações da aplicação, todas as outras incorporações obtidas por aqueles especializados na técnica sem trabalho criativo estão dentro do escopo de proteção na aplicação.
[0040] Deve-se entender que os termos “primeiro”, “segundo”, “terceiro” e “quarto” nas Reivindicações, especificações e desenhos da presente aplicação são usados para distinguir diferentes objetos, mas não para descrever uma ordem específica. Conforme utilizado na especificação e Reivindicações da presente aplicação, o termo “compreender” indica a presença das características descritas, inteiros, etapas, operações, elementos e/ou componentes, mas não exclui a presença ou adição de uma ou mais características, inteiros, etapas, operações, elementos, componentes e/ou grupos.
[0041] A Fig. 1 é um diagrama de um circuito principal de um sistema de transmissão UHVDC fornecido por uma incorporação da aplicação.
[0042] Um circuito principal de um sistema de transmissão UHVDC compreende uma estação retificadora 100, uma estação inversora 200, uma primeira linha CC 150, uma segunda linha CC 160, uma linha de eletrodos de aterramento da estação retificadora 114, uma linha de eletrodos de aterramento da estação retificadora 115, uma linha de eletrodos de aterramento da estação inversora 214 e uma linha de eletrodos de aterramento da estação inversora 215.
[0043] A estação retificadora 100 compreende um primeiro polo CC I 110, um segundo polo CC II 120, um primeiro banco de filtro CA 118, um primeiro sistema CA 140, comutadores de entrada do transformador do conversor e um disjuntor de transferência de retorno metálico 113.
[0044] O primeiro polo CC I 110 compreende um primeiro banco de válvulas da extremidade superior 111, um primeiro banco de válvulas da extremidade inferior 112, um primeiro transformador do conversor da extremidade superior 116, um primeiro transformador do conversor da extremidade inferior 117, um primeiro filtro CC 93 e um primeiro reator de alisamento 91. O primeiro banco de válvulas da extremidade superior 111 e o primeiro banco de válvulas da extremidade inferior 112 estão conectados em série.
[0045] O primeiro banco de válvulas da extremidade superior 111 compreende um primeiro conversor da extremidade superior 1, um primeiro comutador de desvio 11 do primeiro banco de válvulas da extremidade superior, um segundo comutador de desvio 12 do primeiro banco de válvulas da extremidade superior, um comutador de barramento 13 do primeiro banco de válvulas da extremidade superior, e um comutador de banco de válvulas 14 do primeiro banco de válvulas da extremidade superior. O primeiro comutador de desvio 11 do primeiro banco de válvulas da extremidade superior está conectado em paralelo com o primeiro conversor da extremidade superior 1. O segundo comutador de desvio 12 do primeiro banco de válvulas da extremidade superior está conectado às duas extremidades do primeiro conversor da extremidade superior 1. O comutador do banco de válvulas 14 do primeiro banco de válvulas da extremidade superior está conectado ao primeiro conversor da extremidade superior 1 e a um fio de conexão entre os bancos de válvulas. O comutador de barramento 13 do primeiro banco de válvulas da extremidade superior está conectado ao primeiro conversor da extremidade superior 1 e a um barramento de polo.
[0046] O primeiro banco de válvulas da extremidade inferior 112 compreende um primeiro conversor da extremidade inferior 2, um primeiro comutador de desvio 21 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior, um segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior, um comutador de banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior, e um comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior. O primeiro comutador de desvio 21 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado em paralelo com o primeiro conversor da extremidade inferior 2. O segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado às duas extremidades de um terceiro conversor da extremidade inferior 6. O comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado ao primeiro conversor da extremidade inferior 2 e a um fio de conexão entre os banco de válvulas. O comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado ao primeiro conversor da extremidade inferior 2 e a um barramento de polaridade neutra.
[0047] O primeiro conversor da extremidade superior 1 e o primeiro conversor da extremidade inferior 2 compreendem pelo menos um conversor comutado por linha ou um conversor da fonte de tensão.
[0048] O conversor comutado por linha compreende, mas sem limitação, pelo menos um circuito de ponte de seis pulsos e um circuito de ponte de doze pulsos. O circuito da ponte de pulso compreende, mas sem limitação, um dispositivo semicondutor de energia, semi-controlado e não-desligável, geralmente um dispositivo de tiristor.
[0049] O conversor de origem de tensão compreende, mas sem limitação, pelo menos um de um conversor de dois níveis, um conversor multinível fixado com diodo, um conversor modular multinível (MMC), um conversor híbrido multinível (HMC), um conversor em cascata de dois níveis (CTL) e um conversor de dois níveis empilhados (STL). O conversor compreende, mas sem limitação, um dispositivo semicondutor de energia totalmente controlado e desligável. O MMC acima mencionado compreende, mas sem limitação, pelo menos um MMC com uma estrutura de submódulo de meia ponte, um MMC com uma estrutura de submódulo de ponte completa, e um MMC com uma estrutura de submódulo híbrido de meia ponte e ponte completa.
[0050] O segundo polo CC II 120 compreende um segundo banco de válvulas da extremidade inferior 121, um segundo banco de válvulas da extremidade superior 122, um segundo transformador conversor da extremidade inferior 126, um segundo transformador de conversor da extremidade superior 127, um segundo filtro CC 94 e um segundo reator de alisamento 92. O segundo banco de válvulas da extremidade inferior 121 e o segundo banco de válvulas da extremidade superior 122 estão conectados em série.
[0051] O segundo banco de válvulas da extremidade superior 122 compreende um segundo conversor da extremidade superior 4, um primeiro comutador de desvio 41 do segundo banco de válvulas da extremidade superior, um segundo comutador de desvio 42 do segundo banco de válvulas da extremidade superior, um comutador de banco de válvulas 43 do segundo banco de válvulas da extremidade superior, e um comutador de barramento 44 do segundo banco de válvulas da extremidade superior. O primeiro comutador de desvio 41 do segundo banco de válvulas da extremidade superior está conectado em paralelo com o segundo conversor da extremidade superior 4. O segundo comutador de desvio 42 do segundo banco de válvulas da extremidade superior está conectado às duas extremidades do segundo conversor da extremidade superior 4. O comutador do banco de válvulas 43 do segundo banco de válvulas da extremidade superior está conectado ao segundo conversor da extremidade superior 4 e a um fio de conexão entre os bancos de válvulas. O comutador de barramento 44 do segundo banco de válvulas da extremidade superior está conectado ao segundo conversor da extremidade superior 4 e a um barramento de polo.
[0052] O segundo banco de válvulas da extremidade inferior 121 compreende um segundo conversor da extremidade inferior 3, um primeiro comutador de desvio 31 do segundo banco de válvulas da extremidade inferior, um segundo comutador de desvio 32 do segundo banco de válvulas da extremidade inferior, um comutador de barramento 33 do segundo banco de válvulas da extremidade inferior, e um comutador do banco de válvulas 34 do segundo banco de válvulas da extremidade inferior. O primeiro comutador de desvio 31 do segundo banco de válvulas da extremidade inferior está conectado em paralelo com o segundo conversor da extremidade inferior 3. O segundo comutador de desvio 32 do segundo banco de válvulas da extremidade inferior está conectado às duas extremidades do segundo conversor da extremidade inferior 3. O comutador do banco de válvulas 34 do segundo banco de válvulas da extremidade inferior está conectado ao segundo conversor da extremidade inferior 3 e a um fio de conexão entre os bancos de válvulas. O comutador de barramento 33 do segundo banco de válvulas da extremidade inferior está conectado ao segundo conversor da extremidade inferior 3 e a um barramento de polaridade neutra.
[0053] O segundo conversor da extremidade superior 4 e o segundo conversor da extremidade inferior 3 compreendem pelo menos um conversor comutado por linha ou um conversor da fonte de tensão.
[0054] A estação inversora 200 compreende um terceiro polo CC I 210, um quarto polo CC II 220, um segundo banco de filtro CA 218, um segundo sistema CA 240 e comutadores de entrada do transformador do conversor.
[0055] O terceiro polo CC I 210 compreende um terceiro banco de válvulas da extremidade superior 211, um terceiro banco de válvulas da extremidade inferior 212, um terceiro transformador do conversor da extremidade superior 216, um terceiro transformador do conversor da extremidade inferior 217, um terceiro filtro CC 97 e um terceiro reator de alisamento 95. O terceiro banco de válvulas da extremidade superior 211 e o terceiro banco de válvulas da extremidade inferior 212 estão conectados em série.
[0056] O terceiro banco de válvulas da extremidade superior 211 compreende um terceiro conversor da extremidade superior 5, um primeiro comutador de desvio 51 do terceiro banco de válvulas da extremidade superior, um segundo comutador de desvio 52 do terceiro banco de válvulas da extremidade superior, um comutador de barramento 53 do terceiro banco de válvulas da extremidade superior, e um comutador de banco de válvulas 54 do terceiro banco de válvulas da extremidade superior. O primeiro comutador de desvio 51 do terceiro banco de válvulas da extremidade superior está conectado em paralelo com o terceiro conversor da extremidade superior 5. O segundo comutador de desvio 52 do terceiro banco de válvulas da extremidade superior está conectado às duas extremidades do terceiro conversor da extremidade superior 5. O comutador do banco de válvulas 54 do terceiro banco de válvulas da extremidade superior está conectado ao terceiro conversor da extremidade superior 5 e a um fio de conexão entre os bancos de válvulas. O comutador de barramento 53 do terceiro banco de válvulas da extremidade superior está conectado ao terceiro conversor da extremidade superior 5 e a um barramento de polo.
[0057] O terceiro banco de válvulas da extremidade inferior 212 compreende um terceiro conversor da extremidade inferior 6, um primeiro comutador de desvio 61 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior, um segundo comutador de desvio 62 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior, um comutador do banco de válvulas 63 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior, e um comutador de barramento 64 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior. O primeiro comutador de desvio 61 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado em paralelo com o terceiro conversor da extremidade inferior 6. O segundo comutador de desvio 62 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado às duas extremidades do terceiro conversor da extremidade inferior 6. O comutador do banco de válvulas 63 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado ao terceiro conversor da extremidade inferior 6 e a um fio de conexão entre os bancos de válvulas. O comutador de barramento 64 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado ao terceiro conversor da extremidade inferior 6 e a um barramento de polaridade neutra.
[0058] O terceiro conversor da extremidade superior 5 e o terceiro conversor da extremidade inferior 6 compreendem pelo menos um conversor comutado por linha ou um conversor de fonte de tensão.
[0059] O quarto polo CC II 220 compreende um quarto banco de válvulas da extremidade inferior 221, um quarto banco de válvulas da extremidade superior 222, um quarto transformador do conversor da extremidade inferior 226, um quarto transformador do conversor da extremidade superior 227, um segundo filtro CC 98 e um segundo reator de alisamento 96. O quarto banco de válvulas da extremidade inferior 221 e o quarto banco de válvulas da extremidade superior 222 estão conectados em série.
[0060] O quarto banco de válvulas da extremidade superior 222 compreende um quarto conversor da extremidade superior 8, um primeiro comutador de desvio 81 do quarto banco de válvulas da extremidade superior, um segundo comutador de desvio 82 do quarto banco de válvulas da extremidade superior, um comutador do banco de válvulas 83 do quarto banco de válvulas da extremidade superior, e um comutador de barramento 84 do quarto banco de válvulas da extremidade superior. O primeiro comutador de desvio 81 do quarto banco de válvulas da extremidade superior está conectado em paralelo com o quarto conversor da extremidade superior 8. O segundo comutador de desvio 82 do quarto banco de válvulas da extremidade superior está conectado às duas extremidades do quarto conversor da extremidade superior 8. O comutador do banco de válvulas 83 do quarto banco de válvulas da extremidade superior está conectado entre o quarto conversor da extremidade superior 8 e a um fio de conexão dos bancos de válvulas. O comutador de barramento 84 do quarto banco de válvulas da extremidade superior está conectado ao quarto conversor da extremidade superior 8 e a um barramento de polo.
[0061] O quarto banco de válvulas da extremidade inferior 221 compreende um quarto conversor da extremidade inferior 7, um primeiro comutador de desvio 71 do quarto banco de válvulas da extremidade inferior, um segundo comutador de desvio 72 do quarto banco de válvulas da extremidade inferior, um comutador de barramento 73 do quarto banco de válvulas da extremidade inferior, e um comutador do banco de válvulas 74 do quarto banco de válvulas da extremidade inferior. O primeiro comutador de desvio 71 do quarto banco de válvulas da extremidade inferior está conectado em paralelo com o quarto conversor da extremidade inferior 7. O segundo comutador de desvio 72 do quarto banco de válvulas da extremidade inferior está conectado às duas extremidades do quarto conversor da extremidade inferior 7. O comutador do banco de válvulas 74 do quarto banco de válvulas da extremidade inferior está conectado ao quarto conversor da extremidade superior 7 e a um fio de conexão dos bancos de válvulas. O comutador de barramento 73 do quarto banco de válvulas da extremidade inferior está conectado ao quarto conversor da extremidade inferior 7 e a um barramento de polaridade neutra.
[0062] O quarto conversor da extremidade superior 8 e o quarto conversor da extremidade inferior 7 compreendem pelo menos um conversor comutado por linha ou um conversor da fonte de tensão.
[0063] Os vários comutadores mencionados acima podem ser pelo menos um dos comutadores mecânicos, comutadores de faca, disjuntores de circuito CC e bancos de válvulas do tiristor.
[0064] Se os conversores da extremidade superior e os conversores da extremidade inferior dos polos CC da estação retificadora 100 e da estação inversora 200 forem todos conversores comutados por linha, e o conversor da extremidade superior e o conversor da extremidade inferior estiverem conectados à mesma rede CA, o sistema de transmissão UHVDC será um sistema de transmissão UHVDC convencional.
[0065] Se os conversores da extremidade superior e os conversores da extremidade inferior dos polos CC da estação retificadora 100 e da estação inversora 200 forem todos conversores comutados por linha, e o conversor da extremidade superior e o conversor da extremidade inferior estiverem conectados a diferentes redes CA, o sistema de transmissão UHVDC será um sistema de transmissão UHVDC com tipo de conexão hierárquica.
[0066] Se o primeiro conversor da extremidade superior 1, o primeiro conversor da extremidade inferior 2, o segundo conversor da extremidade superior 4 e o segundo conversor da extremidade inferior 3 do primeiro polo CC I 110 e do segundo polo CC II 120 da estação retificadora 100 forem todos conversores comutados por linha, e o terceiro conversor da extremidade superior 5, o terceiro conversor da extremidade inferior 6, o quarto conversor da extremidade superior 8 e o quarto conversor da extremidade inferior 7 do terceiro polo CC I 210 e o quarto polo CC II 220 da estação inversora 200 forem todos conversores de fonte de tensão, o sistema de transmissão UHVDC será um sistema de transmissão UHVDC híbrido entre estações.
[0067] Se o primeiro conversor da extremidade superior 1, o primeiro conversor da extremidade inferior 2, o segundo conversor da extremidade superior 4 e o segundo conversor da extremidade inferior 3 do primeiro polo CC I 110 e do segundo polo CC II 120 da estação retificadora 100 forem conversores comutados por linha, o terceiro conversor da extremidade superior 5 e o quarto conversor da extremidade superior 8 do terceiro polo CC I 210,e do quarto polo CC II 220 da estação inversora 200 forem conversores comutados por linha, o terceiro conversor da extremidade inferior 6 e o quarto conversor da extremidade inferior 7 forem conversores de fonte de tensão, o sistema de transmissão UHVDC será um sistema de transmissão UHVDC híbrido intra-polo.
[0068] A estação retificadora 100 está conectada ao eletrodo de aterramento 115 através da linha de eletrodos de aterramento 114. A estação inversora 200 está conectada ao eletrodo de aterramento 215 através da linha de eletrodos de aterramento 214. Durante a transmissão de energia normal, a estação retificadora 100 converte energia CA do primeiro sistema CA 140 em energia CC através do primeiro conversor da extremidade superior 1, do primeiro conversor da extremidade inferior 2, do segundo conversor da extremidade superior 4 e do segundo conversor da extremidade inferior 3, a energia é transmitida para a estação inversora 200 através das linhas CC 150 e 160, a estação inversora 200 converte energia CC em energia CA para ser enviado para o segundo sistema CA 240 da estação inversora 200 através do terceiro conversor da extremidade superior 5, do terceiro conversor da extremidade inferior 6, do quarto conversor da extremidade superior 8 e do quarto conversor da extremidade inferior 7, de modo a realizar a transmissão de energia CC normal. O conversor da estação retificadora geralmente funciona sob o controle da corrente, e o conversor da estação inversora geralmente funciona sob o controle da tensão ou controle máximo do ângulo de disparo (AMAX). Deve-se ressaltar que o controle máximo do ângulo de disparo (AMAX) só é aplicável aos conversores comutados por linha e não aos conversores de origem de tensão.
[0069] Os sinais de quantidade analógica coletados pela estação retificadora 100 e pela estação inversora 200 são: corrente de barramento de alta tensão IDC1P e corrente de barramento de baixa tensão IDC1N em um lado CC do conversor da extremidade superior, corrente de barramento de alta tensão IDC2P e corrente de barramento de baixa tensão IDC2N em um lado CC do conversor da extremidade inferior, corrente de barramento de polaridade neutra IDNC, corrente de barramento de polo IDL, corrente da linha de eletrodo de aterramento IDEL, tensão do barramento do polo UDL e tensão do barramento de polaridade neutra UDN.
[0070] A Fig. 2 é um diagrama de fluxo de um método para controlar uma falha à terra em uma área da válvula de um conversor da extremidade inferior UHVDC fornecido por uma incorporação da aplicação.
[0071] Um sistema de transmissão UHVDC compreende polos CC duplos, cada polo CC compreende pelo menos dois conversores conectados em série e o conversor da extremidade inferior é um conversor próximo a um barramento de polaridade neutra. Os termos técnicos são definidos da seguinte forma.
[0072] Operação de polos CC duplo: cada polo CC tem pelo menos um conversor em operação.
[0073] Operação de todo o banco de válvulas: o polo CC tem pelo menos dois conversores em operação.
[0074] Falha à terra em uma área da válvula de um conversor da extremidade inferior: pelo menos uma falha à terra do conversor da extremidade inferior, uma falha à terra de um fio de conexão entre o conversor da extremidade inferior e um transformador do conversor, e uma falha à terra em um bobinamento no lado da válvula do transformador do conversor.
[0075] Uma falha à terra é detectada na área da válvula do conversor da extremidade inferior: um valor absoluto de uma diferença entre uma corrente de barramento de alta tensão e uma corrente de barramento de baixa tensão em um lado CC do conversor da extremidade inferior é detectado como sendo maior do que uma diferença da corrente predefinida.
[0076] A falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior é determinada por uma ação de proteção diferencial do conversor, e a fórmula de critério da ação de proteção diferencial do conversor é a seguinte. IDiff_v = | IDC2P - IDC2N|, IRes_v = | IDC2P + IDC2N| / 2, IDiff_v > máx. ((Iv_set , kv_set* IRes_v),
[0077] onde o IDC2P é a corrente de barramento de alta tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, IDC2N é a corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, Iv_set é valor de configuração da corrente inicial e kv_set é um coeficiente de razão.
[0078] Na operação dos polos CC duplo do sistema de transmissão UHVDC e na operação de todo o banco de válvulas do polo CC onde está localizado o conversor da extremidade inferior, o conversor da extremidade superior e o conversor da extremidade inferior de um polo CC funcionam ao mesmo tempo e pelo menos um conversor do outro polo CC está em operação, quando o conversor da extremidade inferior de um polo CC detecta uma falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior, o método de controle será o seguinte.
[0079] S110: controle do conversor da extremidade inferior a ser bloqueado.
[0080] Se o conversor da extremidade inferior for um conversor da fonte de tensão, a etapa para controlar o conversor da extremidade inferior a ser bloqueado compreenderá: parada imediata do envio de pulsos de disparo, fechamento de um segundo comutador de desvio de um banco de válvulas onde o conversor da extremidade inferior está localizado e acionamento de um comutador de entrada do transformador do conversor no conversor da extremidade inferior. O segundo comutador de desvio é conectado a um eletrodo positivo e a um eletrodo negativo do conversor da extremidade inferior.
[0081] Tome o primeiro conversor da extremidade inferior 2 como exemplo. Se o primeiro conversor da extremidade inferior 2 for um conversor da fonte de tensão, a etapa para controlar o primeiro conversor da extremidade inferior 2 a ser bloqueado compreenderá: parada imediata do envio de pulsos de disparo, fechamento de um segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior e acionamento do primeiro comutador de entrada do transformador do conversor da extremidade inferior 132 no primeiro conversor da extremidade inferior 2. O segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado a um eletrodo positivo e a um eletrodo negativo do primeiro conversor da extremidade inferior 2.
[0082] Se o conversor da extremidade inferior for um conversor commutado por linha, o conversor da extremidade inferior será controlado para ser bloqueado por diferentes modos de bloqueio dependendo dele ser executado ou não em um estado retificador ou em um estado inversor. Quando o conversor da extremidade inferior estiver em operação retificadora, qualquer um dos dois modos de bloqueio a seguir será selecionado: um primeiro modo de bloqueio de um conversor no lado do retificador ou um segundo modo de bloqueio do conversor no lado do retificador. Quando o conversor da extremidade inferior estiver em operação inversora, qualquer um dos dois modos de bloqueio a seguir será selecionado: um primeiro modo de bloqueio de um conversor no lado do inversor ou um segundo modo de bloqueio do conversor no lado do inversor.
[0083] Tome a estação retificadora 100 como exemplo. Se o primeiro conversor da extremidade inferior 2 do primeiro polo CC I 110 estiver em operação retificadora, supondo que o primeiro modo de bloqueio do conversor no lado do retificador seja adotado: o primeiro conversor da extremidade inferior 2 do primeiro polo CC I 110 da estação retificadora 100 irá parar imediatamente de enviar pulsos de disparo e o terceiro conversor da extremidade inferior 6 do terceiro polo CC I 210 da estação inversora 200 controlará um ângulo de disparo para que seja a 90°; e o primeiro conversor da extremidade inferior 2 do primeiro polo CC I 110 da estação retificadora 100 acionará o primeiro comutador de entrada do transformador do conversor da extremidade inferior 132, o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será fechado, o terceiro conversor da extremidade inferior 6 do terceiro polo CC I 210 da estação inversora 200 comutará a um par de desvio, e o segundo comutador de desvio 62 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior será fechado.
[0084] Tome a estação retificadora 100 como exemplo. Se o primeiro conversor da extremidade inferior 2 do primeiro polo CC I 110 estiver em operação retificadora, supondo que o segundo modo de bloqueio do conversor no lado do retificador seja adotado: o primeiro conversor da extremidade inferior 2 do primeiro polo CC I 110 da estação retificadora 100 comutará a um par de desvio, o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será fechado, o primeiro comutador de entrada do transformador do conversor da extremidade inferior 132 será acionado ao mesmo tempo e o terceiro conversor da extremidade inferior 6 do terceiro polo CC I 210 da estação inversora 200 controlará um ângulo de disparo a 90°; e o terceiro conversor da extremidade inferior 6 do terceiro polo CC I 210 da estação inversora 200 comutará a um par de desvio, e o segundo comutador de desvio 62 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior será fechado.
[0085] Tome a estação inversora 200 como exemplo. Se o terceiro conversor da extremidade inferior 6 do terceiro polo CC I 210 estiver em operação inversora, supondo que o primeiro modo de bloqueio do conversor no lado do inversor seja adotado: o terceiro conversor da extremidade inferior 6 do terceiro polo CC I 210 da estação inversora 200 acionará o terceiro comutador de entrada do transformador do conversor da extremidade inferior 232, o terceiro comutador de entrada do transformador do conversor da extremidade inferior 232 comutará a um par de desvio após ser acionado, o segundo comutador de desvio 62 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior será fechado, e o primeiro conversor da extremidade inferior 2 do primeiro polo CC I 110 da estação retificadora 100 controlará um ângulo de disparo para que seja a 90°; e o primeiro conversor da extremidade inferior 2 do primeiro polo CC I 110 da estação retificadora 100 comutará a um par de desvio, e o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será fechado.
[0086] Tome a estação inversora 200 como exemplo. Se o terceiro conversor da extremidade inferior 6 do terceiro polo CC I 210 estiver em operação inversora, supondo que o segundo modo de bloqueio do conversor no lado do inversor seja adotado: o terceiro conversor da extremidade inferior 6 do polo I 210 da estação inversora 200 comutará a um par de desvio, o segundo comutador de desvio 62 do terceiro banco de válvulas da extremidade inferior será fechado, o terceiro comutador de entrada do transformador do conversor da extremidade inferior 232 será acionado ao mesmo tempo, e o primeiro conversor da extremidade inferior 2 do primeiro polo CC I 110 da estação retificadora 100 controlará um ângulo de disparo para que seja a 90°; e o primeiro conversor da extremidade inferior 2 do primeiro polo CC I 110 da estação retificadora 100 comutará a um par de desvio, e o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será fechado.
[0087] S120: controle das correntes CC dos polos CC duplos do sistema de transmissão UHVDC para que sejam iguais.
[0088] O controle das correntes CC dos polos CC duplos para que sejam iguais é feito controlando as correntes CC dos conversores dos polos CC duplos para que tenham o mesmo valor de referência da corrente CC. As correntes CC dos polos CC duplos ou dos conversores são correntes de barramento de alta tensão, correntes de barramento de baixa tensão ou correntes de barramento de polo nos lados CC dos conversores, exceto o conversor da extremidade inferior defeituoso.
[0089] O valor de referência da corrente CC é determinado de acordo com a potência ativa, a potência reativa, os requisitos do limite da corrente com falha ou o limite da corrente à terra do sistema de transmissão UHVDC.
[0090] Se a falha ocorrer no primeiro conversor da extremidade inferior 2 do primeiro polo CC I 110 da estação retificadora 100, a corrente CC do primeiro conversor da extremidade superior 1 será controlada para que seja igual à do conversor do segundo polo CC II 120, e o terceiro conversor da extremidade superior 5 ou o terceiro conversor da extremidade inferior 6 do terceiro polo CC I 210 da estação inversora 200 controlará a tensão CC ou o ângulo máximo do disparo.
[0091] Se a falha ocorrer no terceiro conversor da extremidade inferior 6 do terceiro polo CC I 210 da estação inversora 200, as informações de falha serão transmitidas para a estação retificadora 100, a corrente CC do primeiro conversor da extremidade superior 1 ou o primeiro conversor da extremidade inferior 2 do primeiro polo CC I 110 da estação retificadora 100 será controlada para que seja igual à do conversor do segundo polo CC II 120 e o terceiro conversor da extremidade superior 5 do terceiro polo CC I 210 da estação inversora 200 controlará a tensão CC ou o ângulo máximo do disparo.
[0092] S130: Isolamento do conversor da extremidade inferior.
[0093] Tome a falha do primeiro conversor da extremidade inferior 2 como exemplo. O primeiro conversor da extremidade inferior 2 é isolado, o primeiro comutador de desvio 21 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior é fechado e o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior, o comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior e o comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior são separados.
[0094] O primeiro comutador de desvio 21 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado em paralelo com o primeiro conversor da extremidade inferior 2. O segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado às duas extremidades do primeiro conversor da extremidade inferior 2. O comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado ao primeiro conversor da extremidade inferior 2 e a um fio de conexão entre o primeiro banco de válvulas da extremidade superior e o primeiro banco de válvulas da extremidade inferior. O comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior está conectado ao primeiro conversor da extremidade inferior 2 e a um barramento de polaridade neutra.
[0095] Se as classificações da corrente de corte do segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior, do comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior e do comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior forem todas menores do que a maior taxa da corrente de barramento de alta tensão IDC2P e a de baixa tensão IDC2N no lado CC do primeiro conversor da extremidade inferior 2, o isolamento do conversor da extremidade inferior 2 será realizado com base nas duas situações seguintes.
[0096] Primeiro, se a corrente de barramento de alta tensão IDC2P no lado CC do primeiro conversor da extremidade inferior 2 for maior do que a corrente de barramento de baixa tensão IDC2N, o comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado e a corrente CC dos polos CC duplos será controlada para que seja zero, em seguida o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado e a corrente CC do polo CC duplo será recuperada para que seja de valor normal, e em seguida o comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado.
[0097] Segundo, se a corrente de barramento de alta tensão IDC2P no lado CC do primeiro conversor da extremidade inferior 2 for menor do que a corrente de barramento de baixa tensão IDC2N, o comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será e a corrente CC de polos CC duplos será controlada para que seja zero, em seguida, o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado e a corrente CC do polo CC duplo será recuperada, e em seguida, o comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado.
[0098] Se a classificação da corrente de corte de qualquer um dos segundos comutadores de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior, do comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvula da extremidade inferior e do comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior for maior do que a maior taxa da corrente de barramento de alta tensão IDC2P e de baixa tensão IDC2N no lado CC do conversor da extremidade inferior 2, o isolamento do conversor da extremidade inferior será realizado com base nas seguintes situações.
[0099] Se a classificação da corrente de corte do segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior for a maior, e a corrente de barramento de alta tensão IDC2P no lado CC do primeiro conversor da extremidade inferior 2 for maior do que a corrente de barramento de baixa tensão IDC2N, o comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado primeiro, em seguida, o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado e, finalmente, o comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado.
[00100] Se a classificação da corrente de corte do segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior for a maior, e a corrente de barramento de alta tensão IDC2P no lado CC do primeiro conversor da extremidade inferior 2 for menor do que a corrente de barramento de baixa tensão IDC2N, o comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado primeiro, em seguida, o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado, e finalmente o comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado.
[00101] Se a classificação da corrente de corte do comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior for a maior, e a corrente de barramento de alta tensão IDC2P no lado CC do primeiro conversor da extremidade inferior 2 for maior do que a corrente de barramento de baixa tensão IDC2N, o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado primeiro, em seguida, o comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado, e finalmente o comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado.
[00102] Se a classificação da corrente de corte do comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior for a maior, e a corrente de barramento de alta tensão IDC2P no lado CC do primeiro conversor da extremidade inferior 2 for menor do que a corrente de barramento de baixa tensão IDC2N, o comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado primeiro, em seguida, o comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado e, finalmente, o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado.
[00103] Se a classificação da corrente de corte do comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior for a maior, e a corrente de barramento de alta tensão IDC2P do lado CC do primeiro conversor da extremidade inferior 2 for maior do que a corrente de barramento de baixa tensão IDC2N, o comutador de banco de válvula 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado primeiro, em seguida, o comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado e, finalmente, o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado.
[00104] Se a classificação da corrente de corte do comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior for a maior, e a corrente de barramento de alta tensão IDC2P no lado CC do primeiro conversor da extremidade inferior 2 for menor do que a corrente de barramento de baixa tensão IDC2N, o segundo comutador de desvio 22 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado primeiro, em seguida, o comutador de barramento 24 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado, e finalmente, o comutador do banco de válvulas 23 do primeiro banco de válvulas da extremidade inferior será separado.
[00105] S140: controle dos conversores diferentes do conversor da extremidade inferior continuem a funcionar.
[00106] Os conversores restantes continuam a funcionar da seguinte forma: para a estação retificadora 100, o primeiro conversor da extremidade superior 1 do primeiro polo CC I 110 e o segundo conversor da extremidade superior 4 e o segundo conversor da extremidade inferior 3 do segundo polo CC II 120 continuam a funcionar, e para a estação inversora 200, o terceiro conversor da extremidade inferior 6 do terceiro polo CC I 210 sai, o terceiro conversor da extremidade superior 5 do terceiro polo CC I 210 e o quarto conversor da extremidade superior 8 e o quarto conversor da extremidade inferior 7 do quarto polo CC II 220 continuam a funcionar.
[00107] A fim de evitar outras ações de proteção, neste caso, quando o conversor da extremidade inferior detecta uma falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior, aumenta-se um valor de configuração da corrente diferencial para a proteção diferencial do polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado, ou aumenta- se um valor de configuração de atraso para a proteção diferencial do polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado, ou executa- se a blindagem de proteção diferencial de um fio de conexão do banco de válvulas, e a proteção diferencial e a proteção diferencial do polo CC do fio de conexão do banco de válvulas são habilitadas após o conversor da extremidade inferior ser isolado.
[00108] A corrente diferencial para a proteção diferencial do polo CC é diferença entre a soma da corrente de barramento de polaridade neutra, da corrente de filtro CC, da corrente do capacitor de surto do barramento de polaridade neutra e da corrente de proteção do barramento de polaridade neutra e da corrente de barramento de polo. Uma corrente diferencial de fio de conexão do banco de válvulas é a diferença entre a corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade superior e a corrente de barramento de alta tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior.
[00109] Se a estação retificadora 100 estiver em operação de retorno à terra bipolar, uma linha de eletrodo de aterramento será adotada para o aterramento, ou seja, o disjuntor de transferência de retorno metálico 113 estará na posição fechada e seu primeiro conversor da extremidade inferior 2 falhará, depois que o primeiro conversor da extremidade inferior 2 for controlado para ser bloqueado, o disjuntor de transferência de retorno metálico 113 poderá ser opcionalmente aberto para desconectar a conexão normal entre a estação conversora e a terra. No caso do polo CC duplo em operação balanceada, nenhuma corrente fluirá através do ponto de falha. Se a estação inversora 200 estiver equipada com um disjuntor de transferência de retorno metálico, o mesmo método poderá ser usado para isolar rapidamente a corrente defeituosa. Depois que o primeiro conversor da extremidade inferior 2 for isolado, o disjuntor de transferência de retorno metálico 113 será fechado novamente.
[00110] De acordo com o esquema técnico fornecido pela incorporação, quando uma falha à terra é detectada na área da válvula do conversor da extremidade inferior durante os polos CC duplo do sistema de transmissão UHVDC na operação balanceada e na operação de todo o banco de válvulas do polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado, apenas o conversor da extremidade inferior defeituoso precisará ser bloqueado e não o polo CC inteiro; uma corrente de um polo em funcionamento normal será introduzida a um polo de um polo defeituoso através do controle de equilíbrio bipolar, de modo que a corrente do polo na operação normal possa ser impedida de fluir excessivamente para o ponto defeituoso, o funcionamento de mais conversores ficará garantido, e a perda severa da energia de transmissão CC poderá ser evitada.
[00111] A Fig. 3 mostra um local onde a falha à terra ocorre na área da válvula do conversor da extremidade inferior no lado do retificador. A F1 mostra uma falha à terra do conversor da extremidade inferior. A F2 mostra uma falha à terra de um fio de conexão entre o conversor da extremidade inferior e o transformador do conversor.
[00112] A Fig. 4A é um diagrama de um resultado do teste de simulação de uma falha na terra F1 de um conversor da extremidade inferior no lado do retificador na técnica anterior.
[00113] Como mostrado na Fig. 4A, UDL é a tensão do barramento do polo, IDL é corrente de barramento do polo, IDNC é corrente da linha neutra no polo, IDEL é a corrente da linha de eletrodo de aterramento, POWER é a potência do polo, X_BLOCK_MC1 é o sinal de bloqueio do polo, BLK_RUN_U_PROT é o sinal de bloqueio de conversor, BLOCK_IND_V1 é o sinal de bloqueio de conversor da extremidade superior e BLOCK_IND_V2 é o sinal de bloqueio da extremidade inferior. A tensão nominal do sistema de transmissão UHVDC é de 800 kV e a potência nominal é de 8000 MW.
[00114] Os polos duplos funcionam na potência nominal antes que a falha ocorra. Quando a falha à terra F1 é detectada, a proteção diferencial do conversor é habilitada para o bloqueio do polo, X_BLOCK_MC1 é alterado, o polo CC inteiro é bloqueado, o conversor da extremidade superior e o conversor da extremidade inferior são bloqueados, BLOCK_IND_V1 é alterado e o BLOCK_IND_V2 é alterado. A corrente que flui através do ponto de falha é igual à de IDNC-IDL. A corrente máxima que flui através do ponto de falha é de 12032 A, a quantidade de eletricidade Q do ponto de falha é de 1,70 Ah, I2t do ponto de falha é de 8830,3 A2h e a perda de potência do polo defeituoso é de 4000 MW.
[00115] A Fig. 4B é um diagrama de um resultado do teste de simulação de uma falha à terra F1 de um conversor da extremidade inferior do lado do retificador fornecido por uma incorporação da aplicação.
[00116] Como mostrado na Fig. 4B, UDL é a tensão do barramento do polo, o IDL é corrente de barramento do polo, o IDNC é corrente da linha neutra no polo, o IDEL é a corrente da linha de eletrodo de aterramento, o POWER é a potência do polo, X_BLOCK_MC1 é o sinal de bloqueio do polo, BLK_RUN_U_PROT é o sinal de bloqueio de conversor, BLOCK_IND_V1 é o sinal de bloqueio de conversor da extremidade superior e BLOCK_IND_V2 é o sinal de bloqueio da extremidade inferior. A tensão nominal do sistema de transmissão UHVDC é de 800 kV e a potência nominal é de 8000 MW.
[00117] Os polos duplos funcionam na potência nominal antes que a falha ocorra. Quando a falha à terra F1 é detectada, a proteção diferencial do conversor é habilitada para o bloqueio do conversor, o conversor defeituoso é bloqueado, o conversor da extremidade inferior é bloqueado e somente o BLOCK_IND_V2 é alterado. A corrente que flui através do ponto de falha é igual à de IDNC-IDL. A corrente máxima que flui através do ponto de falha é de 11661 A, a quantidade de eletricidade Q do ponto de falha é de 0,30 Ah, I2t do ponto de falha é de 1889,0 A2h e a perda de potência do polo defeituoso é de 1600 MW.
[00118] Comparando a Fig. 4A com a Fig. 4B, pode-se ver que o método baseado na aplicação pode reduzir o fluxo de corrente para o ponto de falha, o fluxo de corrente para a linha de eletrodo de aterramento e a perda de energia CC.
[00119] A Fig. 5A é um diagrama do resultado de um teste de simulação de uma falha à terra F2 de um conversor da extremidade inferior no lado do retificador na técnica anterior.
[00120] Como mostrado na Fig. 5A, UDL é a tensão do barramento do polo, IDL é corrente de barramento do polo, IDNC é corrente da linha neutra no polo, IDEL é a corrente da linha de eletrodo de aterramento, POWER é a potência do polo, X_BLOCK_MC1 é o sinal de bloqueio do polo, BLK_RUN_U_PROT é o sinal de bloqueio de conversor, BLOCK_IND_V1 é o sinal de bloqueio de conversor da extremidade superior e BLOCK_IND_V2 é o sinal de bloqueio da extremidade inferior. A tensão nominal do sistema de transmissão UHVDC é de 800 kV e a potência nominal é de 8000 MW.
[00121] Os polos duplos funcionam na potência nominal antes que a falha ocorra. Quando a falha à terra F1 é detectada, a proteção diferencial do conversor é habilitada para o bloqueio do polo, X_BLOCK_MC1 é alterado, o polo CC inteiro é bloqueado, o conversor da extremidade superior e o conversor da extremidade inferior são bloqueados, BLOCK_IND_V1 é alterado e o BLOCK_IND_V2 é alterado. A corrente que flui através do ponto de falha é igual à de IDNC-IDL. A corrente máxima que flui através do ponto de falha é de 10911 A, a quantidade de eletricidade Q do ponto de falha é de 0,46 Ah, I2t do ponto de falha é de 2671,4 A2h e a perda de potência do polo defeituoso é de 4000 MW.
[00122] A Fig. 5B é um diagrama do resultado de um teste de simulação de uma falha à terra F2 de um conversor da extremidade inferior no lado do retificador fornecido por uma incorporação da aplicação.
[00123] Como mostrado na Fig. 5B, UDL é a tensão do barramento do polo, IDL é corrente de barramento do polo, IDNC é corrente da linha neutra no polo, IDEL é a corrente da linha de eletrodo de aterramento, POWER é a potência do polo, X_BLOCK_MC1 é o sinal de bloqueio do polo, BLK_RUN_U_PROT é o sinal de bloqueio de conversor, BLOCK_IND_V1 é o sinal de bloqueio de conversor da extremidade superior e BLOCK_IND_V2 é o sinal de bloqueio da extremidade inferior. A tensão nominal do sistema de transmissão UHVDC é de 800 kV e a potência nominal é de 8000 MW.
[00124] Os polos duplos funcionam na potência nominal antes que a falha ocorra. Quando a falha à terra F1 é detectada, a proteção diferencial do conversor é habilitada para o bloqueio do conversor, o conversor defeituoso é bloqueado, o conversor da extremidade inferior é bloqueado e somente o BLOCK_IND_V2 é alterado. A corrente que flui através do ponto de falha é igual à de IDNC-IDL. A corrente máxima que flui através do ponto de falha é de 11288 A, a quantidade de eletricidade Q do ponto de falha é de 0,26 Ah, I2t do ponto de falha é de 1568,5 A2h, e a perda de potência do polo defeituoso é de 1600 MW. Comparando a Fig. 5A com a Fig. 5B, pode-se ver que o método baseado na aplicação pode reduzir o fluxo de corrente para o ponto de falha, o fluxo de corrente para a linha de eletrodo de aterramento e a perda de energia CC.
[00125] A Fig. 6 é um diagrama estrutural de um dispositivo 300 para controlar uma falha à terra em uma área da válvula de um conversor da extremidade inferior UHVDC fornecido por uma incorporação da aplicação, compreendendo uma unidade de detecção 310 e uma unidade de controle 320.
[00126] A unidade de detecção 310 detecta a corrente de barramento de alta tensão IDC2P e a corrente de barramento de baixa tensão IDC2N do conversor da extremidade inferior, detecta a corrente de barramento de polaridade neutra IDNC dos polos duplos, detecta a corrente de barramento de alta tensão IDC1P, a corrente de barramento de baixa tensão IDC1N ou dos conversores da extremidade superior, detecta a corrente do barramento de polo IDL e detecta o UDL de tensão de barramento do polo e a tensão de barramento de polaridade neutra UDN.
[00127] A unidade de controle 320 controla o conversor da extremidade inferior a ser bloqueado, controla as correntes CC de polos duplos para que sejam iguais, isola o conversor da extremidade inferior e controla os conversores restantes para continuar a funcionar quando determinar que o sistema de transmissão UHVDC está em operação de polos duplos e o polo onde o conversor da extremidade inferior está localizado está em operação de todo o banco de válvulas e detecta uma falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior.
[00128] As incorporações da aplicação foram introduzidas em detalhes acima. Exemplos específicos são aplicados aqui para ilustrar o princípio e a implementação da aplicação. As incorporações acima são usadas apenas para ajudar aqueles especializados na técnica a entender o método da aplicação e suas ideias fundamentais. As mudanças ou alterações feitas por aqueles especializados na técnica com base nas ideias da aplicação e no escopo específico da implementação e aplicação da aplicação estão dentro do âmbito de proteção da aplicação. Para resumir, o conteúdo desta especificação não deve ser interpretado como uma limitação da aplicação.

Claims (22)

1. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, sendo aplicado a um conversor da extremidade inferior de um polo CC de um sistema de transmissão UHVDC, onde o sistema de transmissão UHVDC compreende polos CC duplos, cada polo CC mencionado compreende pelo menos dois conversores conectados em série, o conversor da extremidade inferior é um conversor próximo a um barramento de polaridade neutra; e quando uma falha à terra é detectada na área da válvula do conversor da extremidade inferior durante uma operação dos polos CC duplo do sistema de transmissão UHVDC e uma operação de todo o banco de válvulas do polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado, caracterizado por que o método compreende: controlar o conversor da extremidade inferior a ser bloqueado; controlar as correntes CC dos polos CC duplos do sistema de transmissão UHVDC para que sejam iguais; isolar o conversor da extremidade inferior; e o controle para que conversores diferentes do conversor da extremidade inferior continuem a funcionar.
2. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o conversor da extremidade inferior compreende pelo menos um conversor comutado por linha e um conversor de fonte de tensão.
3. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a PPeetitiççããoo887700223300002139868849,,ddee2017/0/033//22002233,,ppáágg. .397//2512 Reivindicação 2, caracterizado por que: operar os polos CC duplo compreende uma situação onde cada polo CC mencionado tem pelo menos um conversor em operação; e operar todo o banco de válvulas compreende uma situação em que o polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado tem pelo menos um outro conversor em operação além do conversor da extremidade inferior.
4. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que a falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior compreende pelo menos um de uma falha à terra do conversor de extremidade inferior, uma falha à terra de um fio de conexão entre o conversor de extremidade inferior e um transformador do conversor e uma falha à terra de um bobinamento no lado da válvula do transformador do conversor.
5. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que uma falha à terra detectada na área da válvula do conversor da extremidade inferior compreende uma situação onde: um valor absoluto de uma diferença entre uma corrente de barramento de alta tensão e uma corrente de barramento de baixa tensão em um lado CC do conversor da extremidade inferior é detectado como sendo maior do que uma diferença de corrente predefinida.
6. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o conversor da extremidade inferior é um conversor da fonte de tensão e a etapa de controle do conversor da extremidade inferior a ser bloqueado compreende: controlar o conversor da extremidade inferior para parar de enviar pulsos de disparo, o fechamento de um segundo comutador de desvio de um banco de válvulas da extremidade inferior onde está localizado o conversor da extremidade inferior, o acionamento de um comutador de entrada do transformador do conversor da extremidade inferior, e o segundo comutador de desvio está conectado a um eletrodo positivo e um eletrodo negativo do conversor da extremidade inferior.
7. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o conversor da extremidade inferior é um conversor comutado por linha, a etapa de controle do conversor da extremidade inferior a ser bloqueado compreende: controlar o conversor da extremidade inferior a ser bloqueado pela seleção de um primeiro modo de bloqueio de um conversor no lado do retificador ou de um segundo modo de bloqueio do conversor do lado do retificador durante a operação retificadora do conversor da extremidade inferior; e controlar o conversor da extremidade inferior a ser bloqueado pela seleção de um primeiro modo de bloqueio de um conversor no lado do inversor ou de um segundo modo de bloqueio do conversor no lado do inversor durante a operação inversora do conversor da extremidade inferior.
8. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por que o primeiro modo de bloqueio do conversor no lado do retificador compreende: controlar o conversor da extremidade inferior no lado do retificador para parar de enviar pulsos de disparo e o controle de um ângulo de disparo de um conversor correspondente no lado do inversor para que seja a 90°; e controlar um comutador de entrada do transformador do conversor do conversor da extremidade inferior a ser acionado, o fechamento de um segundo comutador de desvio do conversor da extremidade inferior, o fechamento de um comutador de desvio e o segundo comutador de desvio sendo conectado a um ânodo e um cátodo do conversor da extremidade inferior e controle do conversor correspondente no lado do inversor para comutar a um par de desvio e fechar um comutador de desvio.
9. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por que o segundo modo de bloqueio do conversor no lado do retificador compreende: controlar o conversor da extremidade inferior para comutar a um par de desvio, o fechamento de um segundo comutador de desvio, o acionamento de um comutador de entrada do transformador do conversor do conversor da extremidade inferior, e o controle de um ângulo de disparo de um conversor correspondente no lado do inversor para que seja a 90° e o segundo comutador de desvio sendo conectado a um ânodo e um cátodo do conversor da extremidade inferior; e controlar o conversor correspondente no lado do inversor para comutar a um par de desvio e o fechamento de um comutador de desvio.
10. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por que o primeiro modo de bloqueio do conversor no lado do inversor compreende: controlar um comutador de entrada do transformador do conversor do conversor da extremidade inferior no lado do inversor a ser acionada, comutando a um par de desvio, fechamento de um segundo comutador de desvio e controle de um ângulo de disparo de um conversor correspondente no lado do inversor para que seja a 90° com o segundo comutador de desvio sendo conectado a um ânodo e um cátodo do conversor da extremidade inferior; e controlar o conversor correspondente no lado do retificador para comutar a um par de desvio e o fechamento de um comutador de desvio.
11. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por que o segundo modo de bloqueio do conversor no lado do inversor compreende: controlar o conversor da extremidade inferior no lado do inversor para comutar a um par de desvio, o fechamento de um segundo comutador de desvio, o acionamento de um comutador de entrada do transformador do conversor do conversor da extremidade inferior, e o controle de um ângulo de disparo de um conversor correspondente no lado do retificador para que seja a 90° com o segundo comutador de desvio sendo conectado a um ânodo e um cátodo do conversor da extremidade inferior; e controlar o conversor correspondente na operação retificadora para comutar a um par de desvio e o fechamento de um comutador de desvio.
12. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que a etapa para controlar as correntes CC dos polos CC duplos do sistema de transmissão UHVDC para que sejam iguais compreende: dar um mesmo valor de referência da corrente CC para os conversores dos polos CC duplos e controlar uma corrente de barramento de alta tensão, corrente de barramento de baixa tensão ou corrente de barramento de polo de conversores diferentes do conversor da extremidade inferior para que sejam o valor de referência da corrente CC; em que o valor de referência da corrente CC é determinado de acordo com a potência ativa, a potência reativa, os requisitos do limite da corrente de falha ou o limite da corrente à terra do sistema de transmissão UHVDC; se o conversor da extremidade inferior defeituoso estiver em operação retificadora, os conversores exceto o conversor da extremidade inferior no lado do retificador controlarão as correntes CC dos conversores, exceto o conversor da extremidade inferior no lado do retificador para que sejam iguais através do controle de corrente, e os conversores no lado do inversor operarão sob controle máximo do ângulo de disparo ou controle de tensão CC; e se o conversor da extremidade inferior defeituoso estiver em operação inversora, os conversores exceto o conversor da extremidade inferior no lado do inversor enviarão informações de falha para o lado do retificador, as correntes CC dos conversores dos polos CC duplos serão controladas para que sejam iguais no lado do retificador, ou as correntes CC dos conversores, exceto o conversor da extremidade inferior no lado do inversor serão controladas para que sejam iguais através do controle de corrente, e os conversores no lado do retificador operarão sob o controle de tensão CC.
13. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que a etapa de isolamento do conversor da extremidade inferior compreende: fechar um primeiro comutador de desvio de um banco de válvulas da extremidade inferior onde o conversor da extremidade inferior está localizado, e a separação de um segundo comutador de desvio, um comutador de banco de válvula e um comutador de barramento do banco de válvulas da extremidade inferior onde o conversor da extremidade inferior está localizado, o primeiro comutador de desvio sendo conectado em paralelo com o conversor da extremidade inferior, o segundo comutador de desvio sendo conectado às duas extremidades do conversor da extremidade inferior, o comutador do banco de válvulas sendo conectado ao conversor da extremidade inferior e a um fio de conexão entre os bancos de válvulas e o comutador de barramento sendo conectado ao conversor da extremidade inferior e ao barramento de polaridade neutra.
14. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por que as classificações da corrente de corte do segundo comutador de desvio, do comutador do banco de válvulas e do comutador de barramento são todas menores do que a maior taxa de uma corrente de barramento de alta tensão e de uma corrente de barramento de baixa tensão em um lado CC do conversor da extremidade inferior, a etapa de isolamento do conversor da extremidade inferior compreende: se a corrente de barramento de alta tensão for maior do que a corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor de extremidade inferior, separa-se o comutador do banco de válvulas, controla-se a corrente CC dos polos CC duplos para que sejam zero, separa-se o segundo comutador de desvio, recupera-se a corrente CC dos polos CC duplos e, em seguida, separa-se o comutador de barramento; e se a corrente de barramento de alta tensão for menor do que a corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor de extremidade inferior, separa-se o comutador de barramento, controla-se a corrente CC dos polos CC duplos para que sejam zero, separa-se o segundo comutador de desvio, recupera-se a corrente CC dos polos CC duplos e, em seguida, separa-se o comutador do banco de válvulas.
15. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por que uma classificação da corrente de corte de qualquer um dos segundos comutadores de desvio, dos comutadores do banco de válvulas e dos comutadores de barramento é maior do que a maior taxa da corrente de barramento de alta tensão e da corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior e a classificação da corrente de corte do segundo comutador de desvio é a maior, a etapa de separação do segundo comutador de desvio, do comutador do banco de válvulas e do comutador de barramento do conversor da extremidade inferior compreende: se a corrente de barramento de alta tensão for maior do que a corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor de extremidade inferior, separa-se primeiro o comutador do banco de válvulas, em seguida, separa-se o segundo comutador de desvio e, em seguida, separa-se o comutador de barramento; e se a corrente de barramento de alta tensão for menor do que a corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor de extremidade inferior, separa-se primeiro o comutador de barramento, em seguida, separa-se o segundo comutador de desvio e, em seguida, separa- se o comutador do banco de válvulas.
16. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por que uma classificação da corrente de corte de qualquer um dos segundos comutadores de desvio, dos comutadores do banco de válvulas e dos comutadores de barramento é maior do que a maior taxa da corrente de barramento de alta tensão e da corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior e a classificação da corrente de corte do comutador do banco de válvulas é a maior, a etapa de separação do segundo comutador de desvio, do comutador do banco de válvulas e do comutador de barramento do conversor da extremidade inferior compreende: se a corrente de barramento de alta tensão for maior do que a corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se primeiro o segundo comutador de desvio, em seguida, separa-se o comutador do banco de válvulas e, em seguida, separa-se o comutador de barramento; e se a corrente de barramento de alta tensão for menor do que a corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se primeiro o comutador do barramento, em seguida, separa-se o comutador do banco de válvulas e, em seguida, separa-se o segundo comutador de desvio.
17. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por que uma classificação da corrente de corte de qualquer um dos segundos comutadores de desvio, dos comutadores do banco de válvulas e dos comutadores de barramento é maior do que a maior taxa da corrente de barramento de alta tensão e de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior e a classificação da corrente de corte do comutador de barramento é a maior, a etapa de separação do segundo comutador de desvio, do comutador do banco de válvulas e do comutador de barramento do conversor da extremidade inferior compreende: se a corrente de barramento de alta tensão for maior do que a corrente de barramento de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se primeiro o comutador do banco de válvulas, em seguida, separa-se o comutador do barramento e, em seguida, separa-se o segundo comutador de desvio; e se a corrente de barramento de alta tensão for menor do que a de baixa tensão no lado CC do conversor da extremidade inferior, separa-se primeiro o segundo comutador de desvio, em seguida, separa- se o comutador do barramento e, em seguida, separa-se o comutador do banco de válvulas.
18. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que controlar os conversores diferentes do conversor da extremidade inferior de funcionarem, compreende uma situação onde: os conversores, exceto o conversor da extremidade inferior em uma estação onde o conversor da extremidade inferior está localizado, continuam a funcionar, os conversores, correspondentes ao conversor da extremidade inferior, em outras estações saem, e os conversores restantes continuam a funcionar.
19. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 1, antes do isolamento do conversor da extremidade inferior, caracterizado por que compreende ainda: aumentar um valor de configuração da corrente diferencial para a proteção diferencial do polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado, o aumento de um valor de configuração atraso para a proteção diferencial do polo CC onde o conversor da extremidade inferior está localizado, ou a proteção diferencial de blindagem, até que o conversor da extremidade inferior seja isolado.
20. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 1, após o controle do conversor da extremidade inferior a ser bloqueado, caracterizado por que compreende ainda: desconectar uma estação conversora da terra pela abertura de um disjuntor de transferência de retorno metálico ou um comutador de aterramento do barramento neutro, em que o disjuntor de transferência de retorno metálico conecta um barramento neutro bipolar com uma linha de eletrodo aterrado, e o comutador de aterramento neutro do barramento conecta o barramento neutro bipolar com uma rede de aterramento na estação.
21. Método de Controle Para Falha à Terra em Área de Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, de acordo com a Reivindicação 20, em que o disjuntor de transferência de retorno metálico ou o comutador de aterramento de barramento neutro na estação é aberto, caracterizado por que o método compreende ainda: fechar o disjuntor de transferência de retorno metálico ou do comutador de aterramento do barramento neutro depois de isolar o conversor da extremidade inferior.
22. Dispositivo Para Controlar Falha à Terra em Área da Válvula de Conversor da Extremidade Inferior UHVDC, aplicando o método para controlar uma falha à terra em uma área da válvula de um conversor da extremidade inferior UHVDC, conforme definido em qualquer uma das Reivindicações de 1 a 21, caracterizado por que compreende: uma unidade de detecção configurada para detectar uma corrente de barramento de alta tensão e uma corrente de barramento de baixa tensão do conversor da extremidade inferior, a detecção de uma corrente de barramento de polaridade neutra, a detecção de correntes de barramento de alta tensão, correntes de barramento de baixa tensão ou correntes de barramento de polo de conversores exceto o conversor da extremidade inferior em um polo onde o conversor da extremidade inferior está localizado, e a detecção de uma tensão de barramento de polo e uma tensão de barramento de polaridade neutra; e uma unidade de controle configurada para controlar o conversor da extremidade inferior a ser bloqueado, o controle das correntes CC de polos CC duplos para que sejam iguais, o isolamento do conversor da extremidade inferior e o controle dos conversores, exceto o conversor da extremidade inferior para que continuem a funcionar quando for determinado que um sistema de transmissão UHVDC está em operação de polo CC duplo e que o polo CC, onde o conversor da extremidade inferior está localizado, está em operação em todo o banco de válvulas e detecta uma falha à terra na área da válvula do conversor da extremidade inferior.
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