CN103490411A - 特高压直流冗余极控装置故障后的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种特高压直流冗余极控装置故障后的处理方法，此时本极两个换流器的控制装置维持极控装置故障前的状态继续运行；本方法包括如下内容：当换流器控制装置监视到本极两套冗余的极控装置都故障时，在维持运行过程中，若收到换流器紧急停运或保护闭锁换流器的信号，则产生停运整个极的指令；该停极指令既发给本换流器控制装置，同时也发给同极另一换流器的控制装置；并根据另一极的运行情况，确定是否切除全站无功补偿设备或转移无功控制权。此种故障处理方法可避免特高压直流冗余极控装置故障造成本极两个换流器无法协调停运，并且可以确保在该情况下停极不会导致换流站无功过剩。

Description

特高压直流冗余极控装置故障后的处理方法
技术领域
本发明属于特高压直流输电领域，特别涉及一种特高压直流控制保护系统的监视与故障处理方法。
背景技术
特高压直流输电系统的特点是每端换流站有两个极，每极两个12脉动换流器串联，共4个换流器。与一次系统相适应，每个极的控制保护系统分为极层和换流器层，每层的控制装置均采用双重化冗余配置，保护装置采用三取二冗余配置，其典型的单极控制保护系统配置如图1所示。特高压直流极控装置与换流器控制装置通过控制网络LAN网通讯，并实时监视对方的运行状态。
特高压直流控制系统的功能分配有两种技术路线：
技术路线一，将直流电流、直流电压、熄弧角的闭环调节功能布置在极层控制装置中，极控装置产生触发角指令，下发给换流器控制装置。当双重化冗余的极控装置都故障时，直流系统失去闭环调节功能，本极必须停运。
技术路线二，将直流电流、直流电压、熄弧角的闭环调节功能布置在换流器层控制装置中，极控装置产生直流电流指令，下发给换流器控制装置。当双重化冗余的极控装置都故障时，换流器控制装置可以保持故障前的电流指令，维持闭环调节功能，直流系统仍可维持原状态继续运行，直至运行人员发令极停运或保护动作极停运。
但是，对于技术路线二，由于两个换流器的协调停运和无功控制属于极层的功能，这些功能布置在极控装置中。当冗余极控装置都故障时，如何协调两个换流器停运，并预防停运带来的无功过剩，就成为必须要解决的问题。
基于以上分析，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种特高压直流冗余极控装置故障后的处理方法，其可避免特高压直流冗余极控装置故障造成本极两个换流器无法协调停运，并且可以确保在该情况下停极不会导致换流站无功过剩。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种特高压直流冗余极控装置故障后的处理方法，当特高压直流冗余极控装置故障后，本极两个换流器的控制装置维持极控装置故障前的状态继续运行；所述处理方法包括如下内容：换流器控制装置实时监视本极两套冗余的极控装置的运行状态，当监视到本极两套冗余的极控装置都故障时，在维持运行过程中，若收到换流器紧急停运或保护闭锁换流器的信号，则产生停运整个极的指令；该停极指令既发给本换流器控制装置，同时也发给同极另一换流器的控制装置。
上述换流器控制装置判断冗余极控装置故障的判据是：任一换流器控制装置及本极另一换流器控制装置均监视到极控装置出现以下三种情况中的任意一种，则该换流器控制装置判断两套冗余的极控装置故障：
（1）换流器控制装置与两套冗余极控装置的通讯均故障；
（2）换流器控制装置监视到两套冗余极控装置均不处于值班状态；
（3）换流器控制装置监视到值班极控装置发生紧急故障，且延时后未产生极控系统切换，故障条件仍成立。
上述第三种情况中，延时时间的取值范围是5～20ms。
上述换流器控制装置产生停运整个极的指令的同时，判断另一极是否在运行状态：若另一极未运行，本极的换流器控制装置在停极同时，发切除全站无功补偿设备的命令；若另一极正在运行，本极两个换流器直接停运，不控制站内的无功补偿设备，全站无功自动控制功能由另一极的极控装置实现。
采用上述方案后，本发明使特高压直流系统在发生冗余极控装置故障并维持运行状态的情况下，能够处理运行人员的极停运指令或保护动作停运指令，协调本极两个换流器同时停运，并且确保在该情况下停极不会导致换流站无功过剩，适用于直流电流、直流电压、熄弧角的闭环调节功能布置在换流器控制层的特高压直流控制保护系统。
附图说明
图1是特高压直流典型的单极控制保护系统配置图；
图2是本发明的逻辑图；
其中，箭头代表数据流向；延时有效功能的逻辑是当输入为1且保持超过延时时间数值时，输出为1。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
首先参考图1所示，是特高压直流一种典型的单极控制保护系统配置，每个极的控制保护系统分为极层和换流器层，其中，极层包括双重化的极控装置，三套极保护装置和两套极层三取二装置，换流器层包含有两个换流器，每个换流器的控制保护包括双重化的换流器控制装置、三套换流器保护装置和两套换流器三取二装置；各装置间的通讯通过分层冗余的控制网络实现。
本发明提供一种特高压直流冗余极控装置故障后的处理方法，首先在同极两个换流器的控制装置间设置直连通讯通道，使同极两个换流器的控制装置间可以不依赖极控装置进行信息交换。
结合图2所示，当特高压直流冗余极控装置故障后，本极两个换流器的控制装置维持极控装置故障前的状态继续运行；换流器控制装置实时监视本极两套冗余的极控装置的运行状态，当发生下列情况之一，且收到本极另一换流器监视极控装置也出现下列情况之一的信号，则换流器控制装置判断冗余极控装置故障发生：
（1）换流器控制装置与两套冗余极控装置的通讯均故障；
（2）换流器控制装置监视到两套冗余极控装置均不处于值班状态；
（3）换流器控制装置监视到值班极控装置发生紧急故障，且延时后未产生极控系统切换，故障条件仍成立；其中，延时时间的取值范围是5～20ms，本实施例中取15ms。
此时，换流器控制装置维持直流系统原状态继续运行，在维持运行过程中，若收到运行人员发出的换流器紧急停运或保护闭锁换流器的信号，则产生停运整个极的指令；该停极指令既发给本换流器控制装置，同时也发给同极另一换流器的控制装置。
换流器控制装置产生停极指令的同时，判断另一极是否在运行状态：若另一极未运行，本极的换流器控制装置在停极同时，发切除全站无功补偿设备（交流滤波器和无功补偿电容器）的命令；若另一极正在运行，本极两换流器直接停运，不控制站内的无功补偿设备，全站无功自动控制功能由另一极的极控装置实现。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种特高压直流冗余极控装置故障后的处理方法，当特高压直流冗余极控装置故障后，本极两个换流器的控制装置维持极控装置故障前的状态继续运行；其特征在于所述处理方法包括如下内容：当换流器控制装置监视到本极两套冗余的极控装置都故障时，在维持运行过程中，若收到换流器紧急停运或保护闭锁换流器的信号，则产生停运整个极的指令；该停极指令既发给本换流器控制装置，同时也发给同极另一换流器的控制装置。
2.如权利要求1所述的特高压直流冗余极控装置故障后的处理方法，其特征在于：所述换流器控制装置判断冗余极控装置故障的判据是：任一换流器控制装置及本极另一换流器控制装置均监视到极控装置出现以下三种情况中的任意一种，则该换流器控制装置判断两套冗余的极控装置故障：
（1）换流器控制装置与两套冗余极控装置的通讯均故障；
（2）换流器控制装置监视到两套冗余极控装置均不处于值班状态；
（3）换流器控制装置监视到值班极控装置发生紧急故障，且延时后未产生极控系统切换，故障条件仍成立。
3.如权利要求2所述的特高压直流冗余极控装置故障后的处理方法，其特征在于：所述第三种情况中，延时时间的取值范围是5～20ms。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的特高压直流冗余极控装置故障后的处理方法，其特征在于：所述换流器控制装置产生停运整个极的指令的同时，判断另一极是否在运行状态：若另一极未运行，本极的换流器控制装置在停极同时，发切除全站无功补偿设备的命令；若另一极正在运行，本极两个换流器直接停运，不控制站内的无功补偿设备，全站无功自动控制功能由另一极的极控装置实现。
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