CN105896586A - 一种电压源换流器的故障定位及恢复方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应用于电压源换流器的故障定位及恢复方法和系统，检测到交流电压含有零序电压或直流含有不平衡电压，闭锁换流站，通过继续检测换流器交流侧零序电压进行故障定位，故障定位后恢复各站运行。此故障定位及恢复方法简单实用、可靠性高，能够有效检测交流侧零序电压通过电压源换流器传导到对侧交流系统使各站均含有交流侧零序电压难于故障定位问题，同时通过恢复方法实现非故障换流站不受故障换流站影响快速，实现了基于电压源换离站系统的快速恢复，能够推动无变压器接线方式在电压源换流器中的应用，最终实现换流站占地空间减少、损耗降低和造价减少。

Description

一种电压源换流器的故障定位及恢复方法和系统
技术领域
本发明属于直流输电领域，特别涉及一种电压源换流器故障定位及恢复方法和系统。
背景技术
柔性交直流输电技术采用电压源型换流器，可以独立调节有功功率和无功功率，控制灵活方便；受端系统可以为无源网络，不需要外加换相电压；不需要交流侧提供无功功率且能够起到无功补偿的作用，动态补偿交流母线无功功率，稳定交流电压，因此是电力系统传输的发展方向之一。
基于模块化多电平技术(MMC)的电压源型换流器的发展，解决了基于两电平技术的均压问题和损耗大问题，同时降低了交流系统谐波，使电压源型换流器采用无变压器方式接入交流电网成为一种可能，从而降低换流站总体投资、占地空间和功率损耗。
当电压源型换流器采用如图1所示的无变压器方式接入交流电网时，当交流系统发生不对称故障时，换流器无法隔离交流系统产生的包含零序电压的不平衡电压，对于如图2所示的半桥、全桥和类全桥等MMC型电压源换流器均具有相似的故障响应特性。例如在不接地、高阻接地或经消弧线圈接地的系统发生单相接地故障时，交流电网电压中将出现零序电压，并引起各站交流电压出现不平衡，故障站发生单相金属性接地时非故障相电压从相电压升高为线电压(相电压的倍)，交流侧的零序电压经过换流器进入直流侧并引起直流电压出现波动，该电压波动经直流电缆或架空线路传导至其他换流站，最终将导致非故障站的交流电压也出现不平衡，从而影响非故障站交流系统的正常运行。
由于在有变压器接入方式下零序电压可以被变压器隔离在交流侧，不会通过直流侧传导到其它换流站交流侧，因此目前的控制检测方法是对不平衡电压中的负序电压进行控制，对不平衡电压中的零序电压是不进行检测和控制的，而且对于含有零序的不平衡电压，因故障均检测出相同的零序电压，如何准确定位故障是其难点。Song Hong-Seok等人的“Dual current control scheme for PWMconverter under unbalance input voltage conditions”(IEEE Transcation onIndustialElectronics.1999,46(5):953-959)针对不对称故障，分别进行负序电压前馈和双序电流内环控制，但只能抑制负序电流。陈海荣博士论文“交流系统故障时VSC-HVDC系统的控制与保护策略研究”对正负序不对称故障进行了详细的推导，在采用双序电流环的基础上，负序电流的参考值又分为抑制交流侧负序和抑制直流侧二倍频，但这两个目标不能同时实现。以上推导计算均只针对负序进行控制，而对于本站故障时零序电压通过换流站传导到其它换流站如何检测定位故障站，定位后如何快速恢复系统运行未有提及。
对于无变压器接入方式下含零序电压的不平衡电压在电压源型换流站之间的传播，因各站均能检测到含零序电压的不平衡电压，如何准确故障定位成了其中的难点，影响了采用无变压器接入方式柔性交直流输电系统的应用和推广。因此，有必要寻找一种无变压器方式下换流站交流系统故障准确定位及恢复方法，从而推动采用无变压器方式下或变压器二次侧高阻接地电压源换利器应用，最终实现减少换流站占地、损耗及造价。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于电压源换流器的故障定位及恢复方法和系统，检测到交流电压含有零序电压或直流含有不平衡电压，闭锁换流站，通过闭锁换流站器件继续检测换流站交流侧零序电压大小进行故障定位，故障定位后快速恢复各站运行。此故障定位及恢复方法简单实用、可靠性高，能够有效检测交流侧零序电压通过电压源换流器传导到对侧交流系统使各站均含有交流侧零序电压难于故障定位问题，同时通过恢复方法实现非故障换流站不受故障换流站影响快速恢复，实现了故障站与非故障站交流系统故障的隔离。
为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种应用于电压源换流器的故障定位方法，电压源型换流站检测交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定值Uo_set1超过一定时间△t1，闭锁换流器，闭锁期间检测换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位该站为故障站，否则为非故障站。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，交流侧零序电压Uo_ac计算方法为三相交流电压相加除于三后经带通滤波后取有效值，直流侧不平衡电压Uo_dc计算方法为正负极直流电压相加除于二经带通滤波后取有效值。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，闭锁换流器可以同时闭锁各换流站，也可以先闭锁有功功率控制换流站，检测出为直流电压控制站故障后再闭锁直流电压控制站。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，闭锁换流站可以采用同时闭锁各换流站，闭锁期间交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，闭锁换流站也可采用先闭锁处于有功功率控制的换流站，闭锁期间处于有功功率控制的各换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障有功功率控制站，否则为非故障有功功率控制站。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，闭锁换流站其特征在于闭锁有功功率控制站，有功功率站闭锁期间直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站为直流电压站，需要进一步闭锁处于直流电压控制的换流站，检测处于直流电压控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则为故障直流电压控制站，否则为非故障直流电压控制站。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位及恢复方法，Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，换流器为包含全桥子模块或类全桥子模块拓扑结构时，全桥子模块采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，其特征在于，换流器为半桥子模块拓扑结构采用闭锁方式实现换流站闭锁。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，电压源型换流站故障定位系统包含：检测模块、闭锁模块、故障判断定位模块。检测模块检测交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定值Uo_set1超过一定时间△t1，闭锁模块闭锁换流器，闭锁期间故障判断定位模块检测各站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，检测模块中交流侧零序电压Uo_ac计算方法为三相交流电压相加除于三后经带通滤波后取有效值，直流侧不平衡电压Uo_dc计算方法为正负极直流电压相加除于二经带通滤波后取有效值。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，闭锁模块可以同时闭锁各换流站，也可以先闭锁有功功率控制换流站，根据故障定位情况决定是否闭锁直流电压控制站。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，同时闭锁各换流站时，闭锁期间交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，先闭锁有功功率控制的换流站，闭锁期间故障判断定位模块检测处于有功功率控制的各换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障有功功率控制站，否则为非故障有功功率控制站。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，先闭锁有功功率控制站时，有功功率站闭锁期间故障判断定位模块检测直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站为直流电压站，需要进一步闭锁处于直流电压控制的换流站，检测处于直流电压控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则为故障直流电压控制站，否则为非故障直流电压控制站。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s；Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，换流器为包含全桥子模块或类似全桥子模块拓扑结构时，采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，换流器为半桥子模块拓扑结构采用闭锁方式实现换流站闭锁。
本发明还提供一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，电压源型换流站检测交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定值Uo_set1超过一定时间△t1，闭锁换流器，闭锁期间各站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站。定位到故障站后非故障站恢复解锁运行，故障站交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行或故障站投入零序电压控制后直接恢复解锁运行。
上述一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，交流侧零序电压Uo_ac计算方法为三相交流电压相加除于三后经带通滤波后取有效值，直流侧不平衡电压Uo_dc计算方法为正负极直流电压相加除于二经带通滤波后取有效值。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，检测到零序电压或不平衡电压满足要求后，同时闭锁各换流站，闭锁期间交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站，定位出故障站后非故障站恢复解锁运行，非故障站首先直流电压控制站先恢复解锁运行，有功功率控制站后恢复解锁运行，故障站检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，采用同时闭锁各换流站，闭锁期间交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站，定位出故障站后非故障站恢复解锁运行，非故障站中直流电压控制站先恢复解锁运行，非故障站中有功功率控制站后恢复解锁运行，故障站投入零序电压控制恢复解锁运行。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，采用先闭锁处于有功功率控制的换流站，闭锁期间处于有功功率控制的各换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障有功功率控制站，否则为非故障有功功率控制站，其它非故障有功功率站恢复解锁运行，故障站有功功率换流站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行，也可以选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，采用闭锁有功功率控制站，有功功率站闭锁期间直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站为直流电压站，需要进一步闭锁处于直流电压控制的换流站，检测处于直流电压控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则为故障直流电压控制站，否则为非故障直流电压控制站；除故障直流电压控制站外如有非故障直流电压控制站，则非故障直流电压控制站解锁运行，然后有功功率站恢复解锁运行，故障站直流电压控制站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行，也可以选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行；除故障直流电压控制站外如无非故障直流电压控制站，可以选择故障站直流电压控制站投入零序电压控制直接恢复解锁运行，然后有功功率站恢复解锁运行，也可选择将某有功功率控制站转换为直流电压控制站先解锁运行，其余有功功率控制站后解锁运行，故障站直流电压控制站检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，通过将零序电压检测控制生成的零序电压参考值Uoref叠加在原有的电压参考波Uref上，生成新的电压参考波Uref_new来投入零序电压控制。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，根据交流电压计算零序电压Uo_ac方法为三相交流电压相加除于三，根据直流电压计算零序电压Uo_dc方法为正负极电压相加除于二,Uoref通过选择器选择Uo_ac或Uo_dc。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s；Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s；Uo_set3取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t3取值范围为0s至6000s。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，换流器为包含全桥子模块或类似全桥子模块拓扑结构时，采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，换流器为半桥子模块拓扑结构采用闭锁方式实现换流站闭锁。
本发明提供一种电压源换流器的故障恢复方法外还提供一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，电压源型换流站恢复系统包含检测模块、闭锁模块、故障判断定位模块、故障恢复模块，检测模块检测交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定值Uo_set1超过一定时间△t1，闭锁模块闭锁换流器，闭锁期间故障判断定位模块检测各站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站。定位到故障站后故障恢复模块对非故障站恢复解锁运行，故障站交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行或故障站投入零序电压控制后直接恢复解锁运行。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，检测模块交流侧零序电压Uo_ac计算方法为三相交流电压相加除于三后经带通滤波后取有效值，直流侧不平衡电压Uo_dc计算方法为正负极直流电压相加除于二经带通滤波后取有效值。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，闭锁模块同时闭锁各换流站，闭锁期间故障判断定位模块检测交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站，定位出故障站后故障恢复模块恢复非故障站恢复解锁运行，非故障站首先直流电压控制站先恢复解锁运行，有功功率控制站后恢复解锁运行，故障站检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于闭锁模块同时闭锁各换流站，闭锁期间故障判断定位模块检测交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站，定位出故障站后故障恢复模块恢复非故障站恢复解锁运行，非故障站中直流电压控制站先恢复解锁运行，非故障站中有功功率控制站后恢复解锁运行，故障站投入零序电压控制恢复解锁运行。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于闭锁模块闭锁处于有功功率控制的换流站，闭锁期间故障判断定位模块检测处于有功功率控制的各换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障有功功率控制站，否则为非故障有功功率控制站，定位出故障站后故障恢复模块恢复其它非故障有功功率站恢复解锁运行，故障站有功功率换流站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行，也可以选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，闭锁模块闭锁有功功率控制站，有功功率站闭锁期间故障判断定位模块检测直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站为直流电压站，监测到故障站为直流电压控制站后需要进一步闭锁处于直流电压控制的换流站，故障判断定位模块检测处于直流电压控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则为故障直流电压控制站，否则为非故障直流电压控制站；除故障直流电压控制站外如有非故障直流电压控制站，故障恢复模块恢复则非故障直流电压控制站解锁运行，然后恢复有功功率站解锁运行，故障站直流电压控制站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行，也可以选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行；除故障直流电压控制站外如无非故障直流电压控制站，故障恢复模块可以选择故障站直流电压控制站投入零序电压控制直接恢复解锁运行，然后有功功率站恢复解锁运行，也可选择将某有功功率控制站转换为直流电压控制站先解锁运行，其余有功功率控制站后解锁运行，故障站直流电压控制站检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，将零序电压检测控制生成的零序电压参考值Uoref叠加在原有的电压参考波Uref上，生成新的电压参考波Uref_new来进行控制。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，根据交流电压计算零序电压Uo_ac方法为三相交流电压相加除于三，根据直流电压计算零序电压Uo_dc方法为正负极电压相加除于二,Uoref通过选择器选择Uo_ac或Uo_dc。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s；Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s；Uo_set3取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t3取值范围为0s至6000s。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于，换流器为包含全桥子模块或类似全桥子模块拓扑结构时，采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于，换流器为半桥子模块拓扑结构采用闭锁方式实现换流站闭锁。
采用上述方案后，本发明的有益效果为：
(1)故障定位方法简单实用、可靠性高，能够有效检测交流侧零序电压通过电压源换流器传导到对侧交流系统使各站均含有交流侧零序电压难于故障定位问题。
(2)该故障定位方法判定位出故障侧后，通过恢复方法实现非故障换流站不受故障换流站影响快速恢复，实现了故障站与非故障站交流系统故障的隔离。同时提供的故障恢复方法还能够保障故障站故障期间投入持续运行。
(3)采用该故障定位与恢复方法后，能够推动无变压器接线方式在电压源换流器中的应用，实现减少占地空间、降低损耗和降低造价的目的。
附图说明
图1是两端换流器采用无变压器直流方式连接时，故障站发送k1,k2点单相接地故障时故障站和非故障的电压示意图。
图2是两端换流器采用无变压器直流方式连接时，故障站发送k1,k2时故障时故障站闭锁或投入零序电压控制后，故障站与非故障站电压示意图。
图3是本发明中换流器的拓扑，其中桥臂模块可以是半桥(HBSM)，全桥(FBSM)或者类全桥(SFBSM)。
图4是叠加零序电压控制的故障继续恢复运行控制架构图。
图5是图1中k2单相接地故障时，站1与站2不采取叠加零序电压控制时持续解锁运行时故障仿真波形图。
具体实施方式
以下将结合附图及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
本发明提供一种应用于电压源换流器的故障定位及恢复方法，能够有效检测交流侧零序电压通过电压源换流器传导到对侧交流系统使各站均含有交流侧零序电压难于故障定位问题，通过故障恢复方法实现非故障换流站不受故障换流站影响快速恢复，实现了故障站与非故障站交流系统故障的隔离。同时提供的故障恢复方法还能够保障故障站故障期间投入持续运行。
图1两端柔性直流输电示意图，以两端柔性直流输电系统为例进行说明，同样适用于直流输配电网。柔性直流输电采用无变压器连接，且交流系统为经消弧线圈接地系统，站1发生C相故障，站1非故障相电压升高到故障前倍，切相位发生变化，三相中含有零序电压，站2交流电压也含有零序电压，站1与站2交流电压初始相位完全一致时，站2波形示意图如图1所示，站2也感应到零序电压，三相电压出现不平衡。仿真实际情况下故障站站1与非故障站站2波形如图5所示，图5左边为故障三相交流电压图，右边为非故障站交流电压图。如何准确定位两站或多站中那个站发生交流系统故障是其难点。为了准确定位故障，电压源型换流站检测交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定值Uo_set1超过一定时间△t1，闭锁换流器，闭锁期间检测换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位该站为故障站，否则为非故障站。图2为闭锁两站全部闭锁或者两站中任一有功功率控制站闭锁时波形示意图，由图知，闭锁后非故障站站2无零序交流电压，通过闭锁后两站不同特性可以准确定位故障站。
交流侧零序电压Uo_ac计算方法为三相交流电压相加除于三后经带通滤波后取有效值，直流侧不平衡电压Uo_dc计算方法为正负极直流电压相加除于二经带通滤波后取有效值。
进一步的，图2中闭锁换流器可以同时闭锁各换流站，也可以先闭锁有功功率控制换流站，检测出为直流电压控制站故障后再闭锁直流电压控制站。
同时闭锁期间，闭锁期间交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站。
采用先先闭锁处于有功功率控制的换流站时，闭锁期间处于有功功率控制的各换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障有功功率控制站，否则为非故障有功功率控制站；有功功率站闭锁期间直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站为直流电压站，需要进一步闭锁处于直流电压控制的换流站，检测处于直流电压控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则为故障直流电压控制站，否则为非故障直流电压控制站。
进一地，各定值取值范围为Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s；Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s。
电压源换流器的故障定位方法，换流器为包含全桥子模块、类全桥子模块拓扑结构时，全桥子、类全桥模块和钳位双子模块采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器，类全桥和全桥半闭锁子模块导通状态如表2和表3所示：
表2类全桥子模块工作状态
表3全桥子模块工作状态
钳位双子模块导通状态如表4所示：
表4钳位双子模块工作状态
换流器为半桥子模块拓扑结构采用闭锁方式实现换流站闭锁，半桥拓扑结构闭锁子模块导通状态表如表1所示；
表1半桥子模块工作状态
本发明应用于电压源换流器的故障定位系统具体实现方式为，电压源型换流站故障定位系统包含：检测模块、闭锁模块、故障判断定位模块。检测模块检测交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定值Uo_set1超过一定时间△t1，闭锁模块闭锁换流器，闭锁期间故障判断定位模块检测各站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站。
定位系统中检测模块中交流侧零序电压Uo_ac计算方法为三相交流电压相加除于三后经带通滤波后取有效值，直流侧不平衡电压Uo_dc计算方法为正负极直流电压相加除于二经带通滤波后取有效值。
闭锁模块可以同时闭锁各换流站，也可以先闭锁有功功率控制换流站，根据故障定位情况决定是否闭锁直流电压控制站。
故障定位系统闭锁所有换流站时，闭锁期间交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站，波形示意图如图2所示；
故障定位系统采用先闭锁有功功率控制的换流站时，闭锁期间故障判断定位模块检测处于有功功率控制的各换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障有功功率控制站，否则为非故障有功功率控制站。有功功率站闭锁期间故障判断定位模块检测直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站为直流电压站，需要进一步闭锁处于直流电压控制的换流站，检测处于直流电压控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则为故障直流电压控制站，否则为非故障直流电压控制站。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s；Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s。
上述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，换流器为包含全桥子模块、类全桥子模块拓扑结构时，全桥子、类全桥模块和钳位双子模块采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器，类全桥和全桥半闭锁子模块导通状态如表2和表3所示，钳位双子模块导通状态如表4所示；换流器为半桥子模块拓扑结构采用闭锁方式实现换流站闭锁，半桥拓扑结构闭锁子模块导通状态表如表1所示。
在故障定位基础上，研究一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，电压源型换流站检测交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定值Uo_set1超过一定时间△t1，闭锁换流器，闭锁期间各站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站。定位到故障站后非故障站恢复解锁运行，故障站交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行或故障站投入零序电压控制后直接恢复解锁运行。
应用于电压源换流器的故障恢复方法中交流侧零序电压Uo_ac计算方法为三相交流电压相加除于三后经带通滤波后取有效值，直流侧不平衡电压Uo_dc计算方法为正负极直流电压相加除于二经带通滤波后取有效值。
应用于电压源换流器的故障恢复方法中检测到零序电压或不平衡电压满足要求后，同时闭锁各换流站，闭锁期间交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站，定位出故障站后非故障站恢复解锁运行，非故障站首先直流电压控制站先恢复解锁运行，有功功率控制站后恢复解锁运行，故障站检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行。
一种应用于电压源换流器的故障恢复方法采用同时闭锁各换流站，闭锁期间交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站，定位出故障站后非故障站恢复解锁运行，非故障站中直流电压控制站先恢复解锁运行，非故障站中有功功率控制站后恢复解锁运行，故障站投入零序电压控制恢复解锁运行。
一种应用于电压源换流器的故障恢复方法采用先闭锁处于有功功率控制的换流站，闭锁期间处于有功功率控制的各换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障有功功率控制站，否则为非故障有功功率控制站，其它非故障有功功率站恢复解锁运行，故障站有功功率换流站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行，也可以选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行。
进一步的，有功功率站闭锁期间直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站为直流电压站，需要进一步闭锁处于直流电压控制的换流站，检测处于直流电压控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则为故障直流电压控制站，否则为非故障直流电压控制站；除故障直流电压控制站外如有非故障直流电压控制站，则非故障直流电压控制站解锁运行，然后有功功率站恢复解锁运行，故障站直流电压控制站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行，也可以选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行；除故障直流电压控制站外如无非故障直流电压控制站，可以选择故障站直流电压控制站投入零序电压控制直接恢复解锁运行，然后有功功率站恢复解锁运行，也可选择将某有功功率控制站转换为直流电压控制站先解锁运行，其余有功功率控制站后解锁运行，故障站直流电压控制站检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行。
应用于电压源换流器的故障恢复方法通过将零序电压检测控制生成的零序电压参考值Uoref叠加在外环功率控制和内环电流控制产生基于正负序控制的电压参考波Uref上，生成新的电压参考波Uref_new来投入零序电压控制。根据交流电压计算零序电压Uo_ac方法为三相交流电压相加除于三，根据直流电压计算零序电压Uo_dc方法为正负极电压相加除于二,Uoref通过选择器选择Uo_ac或Uo_dc，其详细控制框图如图4所示。
一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，按照故障特征，各故障设定值取值范围如下：Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s；Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s；Uo_set3取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t3取值范围为0s至6000s。
一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，换流器为包含全桥子模块、类全桥子模块拓扑结构时，全桥子、类全桥模块和钳位双子模块采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器，类全桥和全桥半闭锁子模块导通状态如表2和表3所示：
表2类全桥子模块工作状态
表3全桥子模块工作状态
钳位双子模块导通状态如表4所示：
表4钳位双子模块工作状态
换流器为半桥子模块拓扑结构采用闭锁方式实现换流站闭锁，半桥拓扑结构闭锁子模块导通状态表如表1所示：
表1半桥子模块工作状态
进一步的，在提供一种电压源换流器的故障恢复方法外还提供一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，电压源型换流站恢复系统包含检测模块、闭锁模块、故障判断定位模块、故障恢复模块，检测模块检测交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定值Uo_set1超过一定时间△t1，闭锁模块闭锁换流器，闭锁期间故障判断定位模块检测各站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站。定位到故障站后故障恢复模块对非故障站恢复解锁运行，故障站交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行或故障站投入零序电压控制后直接恢复解锁运行。
一种应用于电压源换流器的故障恢复系统中检测模块交流侧零序电压Uo_ac计算方法为三相交流电压相加除于三后经带通滤波后取有效值，直流侧不平衡电压Uo_dc计算方法为正负极直流电压相加除于二经带通滤波后取有效值。
一种应用于电压源换流器的故障恢复系统中闭锁模块可以同时闭锁各换流站，闭锁期间故障判断定位模块检测交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站，定位出故障站后故障恢复模块恢复非故障站恢复解锁运行，非故障站首先直流电压控制站先恢复解锁运行，有功功率控制站后恢复解锁运行，故障站可以检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行；也可以故障站投入零序电压控制恢复解锁运行。
一种应用于电压源换流器的故障恢复系统中闭锁模块闭锁处于有功功率控制的换流站，闭锁期间故障判断定位模块检测处于有功功率控制的各换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障有功功率控制站，否则为非故障有功功率控制站，定位出故障站后故障恢复模块恢复其它非故障有功功率站恢复解锁运行，故障站有功功率换流站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行，也可以选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行。
进一步的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，闭锁模块闭锁有功功率控制站，有功功率站闭锁期间故障判断定位模块检测直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则定位为故障站为直流电压站，监测到故障站为直流电压控制站后需要进一步闭锁处于直流电压控制的换流站，故障判断定位模块检测处于直流电压控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set2超过一定时间△t2则为故障直流电压控制站，否则为非故障直流电压控制站；除故障直流电压控制站外如有非故障直流电压控制站，故障恢复模块恢复则非故障直流电压控制站解锁运行，然后恢复有功功率站解锁运行，故障站直流电压控制站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行，也可以选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行；除故障直流电压控制站外如无非故障直流电压控制站，故障恢复模块可以选择故障站直流电压控制站投入零序电压控制直接恢复解锁运行，然后有功功率站恢复解锁运行，也可选择将某有功功率控制站转换为直流电压控制站先解锁运行，其余有功功率控制站后解锁运行，故障站直流电压控制站检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于设定值Uo_set3超过一定时间△t3后恢复故障站解锁运行。
一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，将零序电压检测控制生成的零序电压参考值Uoref叠加在外环功率控制和内环电流控制产生基于正负序控制的电压参考波Uref上，生成新的电压参考波Uref_new来投入零序电压控制。根据交流电压计算零序电压Uo_ac方法为三相交流电压相加除于三，根据直流电压计算零序电压Uo_dc方法为正负极电压相加除于二,Uoref通过选择器选择Uo_ac或Uo_dc，其详细控制框图如图4所示。
一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，根据故障特性，各设定值取值范围为：Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s；Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s；Uo_set3取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t3取值范围为0s至6000s。
上述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，换流器为包含全桥子模块、类全桥子模块拓扑结构时，全桥子、类全桥模块和钳位双子模块采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器，类全桥和全桥半闭锁子模块导通状态如表2和表3所示，钳位双子模块导通状态如表4所示；换流器为半桥子模块拓扑结构采用闭锁方式实现换流站闭锁，半桥拓扑结构闭锁子模块导通状态表如表1所示。
在实际应用中，也可以根据需要综合故障定位方法，依次闭锁各个换流站进行检测，实现交流故障的检测定位，故障定位后，故障恢复时，也可以采用非故障站叠加零序电压控制以及故障站非故障站均叠加零序电压控制恢复运行，但均在本方案研究方法之内。
需要说明的是，本实施方案针对两端柔性直流输电为例进行说明，本发明适用于适用于两个或以上电压源型换流站构成的柔性交直流输电系统，例如两端/多端柔性直流输电、直流配电网、统一潮流控制器(UPFC)等。同时本实施方案以全桥、类全桥、钳位双子模块和半桥为例进行说明，但本方案适用于任何电压源换流器构成的两端及多端系统，例如多重化换流器拓扑、X-MMC子模块拓扑结构等。
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 (46)

1.一种应用于电压源换流器的故障定位方法，其特征在于：当电压源型换流站检测到交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定的第一阈值Uo_set1、且持续超过设定时间△t1时，闭锁换流器；
闭锁期间，当检测到交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2时，则该换流站为故障站，否则为非故障站。
2.如权利要求1所述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，其特征在于：所述交流侧零序电压Uo_ac的计算方法为，三相交流电压相加之和除以三，再经过带通滤波后取有效值；
所述直流侧不平衡电压Uo_dc的计算方法为，正、负极直流电压相加之和除以二，再经过带通滤波后取有效值。
3.如权利要求1所述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，其特征在于：所述闭锁换流器这一步骤，可以同时闭锁各换流站，也可以先闭锁处于有功功率控制的换流站，检测出处于直流电压控制的换流站故障后再闭锁直流电压控制的换流站。
4.如权利3所述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，其特征在于：闭锁换流器步骤中，同时闭锁各换流站时，闭锁期间交流零序电压Uo_ac大于等于设定的第二阀值Uo_set2超过设定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站。
5.如权利要求3所述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，其特征在于：所述先闭锁处于有功功率控制的换流站的步骤中，闭锁期间，当处于有功功率控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2，则定位为故障有功功率控制的换流站，否则为非故障有功功率控制的换流站。
6.如权利要求3所述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，其特征在于：先闭锁有功功率控制站，有功功率站闭锁期间直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定第一阈值Uo_set1超过一定时间△t1则定位为故障站为直流电压控制站，需要进一步再闭锁处于直流电压控制的换流站的步骤中当检测到处于直流电压控制的换流站的交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2，则定位为故障直流电压控制的换流站，否则为非故障直流电压控制的换流站。
7.如权利要求1所述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，其特征在于：所述Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s。
8.如权利要求1所述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，其特征在于：Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s。
9.如权利要求1所述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，其特征在于，当所述电压源换流器包含全桥子模块、类似全桥子模块或钳位双子模块拓扑结构时，采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器。
10.如权利要求1所述的一种应用于电压源换流器的故障定位方法，其特征在于，当所述电压源换流器为半桥子模块拓扑结构时，采用闭锁方式实现闭锁换流站。
11.一种应用于电压源换流器的故障定位系统，其特征在于：所述系统包括检测模块、闭锁模块和故障判断定位模块；
所述检测模块在检测到交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定的第一阈值Uo_set1、且持续超过设定时间△t1时，闭锁模块闭锁换流器，闭锁期间，当故障判断定位模块检测到交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2，则该换流站定位为故障站，否则为非故障站。
12.如权利要求11所述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，其特征在于：所述检测模块中，交流侧零序电压Uo_ac的计算方法为，三相交流电压相加之和除以三，再经过带通滤波后取有效值；直流侧电压不平衡电压Uo_dc的计算方法为，正负极直流电压相加之和除以二，再经过带通滤波后取有效值。
13.如权利要求11所述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，其特征在于：所述闭锁模块闭锁换流器的过程中，可以同时闭锁各换流站，也可以先闭锁有功功率控制的换流站，再闭锁直流电压控制的换流站。
14.如权利11所述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，其特征在于:当闭锁模块这一步骤中,同时闭锁各换流站，闭锁期间交流零序电压Uo_ac大于等于设定的第二阀值Uo_set2超过设定时间△t2则定位为故障站，否则为非故障站。
15.如权利要求13所述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，其特征在于：闭锁模块闭锁处于有功功率控制的换流站时，如果闭锁期间，故障判断定位模块检测到处于有功功率控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阀值Uo_set2超过设定时间△t2则定位为故障有功功率控制的换流站，否则为非故障有功功率控制的换流站。
16.如权利要求14所述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，其特征在于：闭锁模块闭锁有功功率控制站，有功功率站闭锁期间故障判断定位模块检测直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定值Uo_set1超过一定时间△t1则定位为故障站为直流电压站，需要进一步所述闭锁模块闭锁处于直流电压控制的换流站，检测处于直流电压控制换流站的交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2，则定位为故障直流电压控制的换流站，否则定位为非故障直流电压控制的换流站。
17.如权利要求11所述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，其特征在于：Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s。
18.如权利要求11所述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，其特征在于：Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s。
19.如权利要求11所述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，其特征在于，当换流器为包括全桥子模块、类似全桥子模块或钳位双子模块拓扑结构时，采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器。
20.如权利要求11所述的一种应用于电压源换流器的故障定位系统，其特征在于，当换流器为半桥子模块拓扑结构时，采用闭锁方式实现换流站闭锁。
21.一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：当电压源型换流站检测到交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定的第一阈值Uo_set1、且持续超过设定时间△t1时，闭锁换流器，闭锁期间各站交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2则将其定位为故障站，否则为非故障站；
定位到故障站后非故障站恢复解锁运行，故障站可以选择投入零序电压控制后直接解锁运行，故障站也可以选择交流侧零序电压Uo_ac不大于小于或者等于设定的第三阈值Uo_set3、且持续超过设定时间△t3后，恢复故障站解锁运行。
22.如权利要求21所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：交流侧零序电压Uo_ac计算方法为，三相交流电压相加之和除以三，再经过带通滤波后取有效值；直流侧不平衡电压Uo_dc的计算方法为，正负极直流电压相加之和除以二，再经过带通滤波后取有效值。
23.如权利要求21所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：同时闭锁各换流站，闭锁期间交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2，则定位为故障站，否则为非故障站；
定位出故障站后非故障站恢复解锁运行，非故障站中，直流电压控制站先恢复解锁运行，有功功率控制站后恢复解锁运行，故障站检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于小于等于设定的第三阈值Uo_set3、且持续超过一定时间△t3后，恢复故障站解锁运行。
24.如权利要求21所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：同时闭锁各换流站，闭锁期间交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过一定时间△t2，则定位为故障站，否则为非故障站；
定位出故障站后非故障站恢复解锁运行，非故障站中直流电压控制站先恢复解锁运行，非故障站中有功功率控制站后恢复解锁运行，故障站投入零序电压控制恢复解锁运行。
25.如权利要求21所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：闭锁处于有功功率控制的换流站，闭锁期间处于有功功率控制的各换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2，则定位为故障有功功率控制站，否则为非故障有功功率控制站；
其它非故障有功功率控制站恢复解锁运行，故障站有功功率换流站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于小于等于设定的第三阈值Uo_set3、且持续超过设定时间△t3后，恢复故障站解锁运行，或者，选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行。
26.如权利要求21所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：闭锁有功功率控制站，有功功率控制站闭锁期间直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set1、且持续超过设一定时间△t1，则定位为故障站为直流电压站；
进一步闭锁处于直流电压控制的换流站，检测处于直流电压控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set2且持续超过设定时间△t2，则为故障直流电压控制站，否则为非故障直流电压控制站；
除故障直流电压控制站外如有非故障直流电压控制站，则非故障直流电压控制站解锁运行，然后有功功率站恢复解锁运行，故障站直流电压控制站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于小于等于设定的第三阈值Uo_set3、且持续超过设定时间△t3后，恢复故障站解锁运行，也可以选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行；
除故障直流电压控制站外如无非故障直流电压控制站，可以选择故障站直流电压控制站投入零序电压控制直接恢复解锁运行，然后有功功率站恢复解锁运行，也可选择将某有功功率控制站转换为直流电压控制站先解锁运行，其余有功功率控制站后解锁运行，故障站直流电压控制站检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于小于等于设定的第三阈值Uo_set3、且持续超过设定时间△t3后，恢复故障站解锁运行。
27.如权利要求21所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：将零序电压检测控制生成的零序电压参考值Uoref叠加在原有的电压参考波Uref上，生成新的电压参考波Uref_new来进行控制。
28.如权利要求28所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：根据交流电压计算零序电压Uo_rac方法为三相交流电压相加之和除以三，根据直流电压计算零序电压Uo_rdc方法为正负极电压相加之和除以二,Uoref通过选择器选择Uo_rac或Uo_rdc。
29.如权利要求21所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s。
30.如权利要求21所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s。
31.如权利要求21所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：Uo_set3取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t3取值范围为0s至6000s。
32.如权利要求21所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于，换流器为包含全桥子模块、类似全桥子模块或钳位双子模块拓扑结构时，采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器。
33.如权利要求21所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于，换流器为半桥子模块拓扑结构采用闭锁方式实现换流站闭锁。
34.一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于：所述系统包含检测模块、闭锁模块、故障判断定位模块、故障恢复模块；
所述检测模块检测交流侧零序电压Uo_ac或者直流侧不平衡电压Uo_dc大于设定的第一阈值Uo_set1、且持续超过设定时间△t1，闭锁模块闭锁换流器，闭锁期间故障判断定位模块检测各站交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2，则定位为故障站，否则为非故障站；
定位到故障站后故障恢复模块对非故障站恢复解锁运行，故障站可以选择投入零序电压控制后直接恢复解锁运行，故障站也可以选择交流侧零序电压Uo_ac不大于小于等于设定的第三阈值Uo_set3，且持续超过设定时间△t3后，恢复故障站解锁运行。
35.如权利要求34所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于：检测模块交流侧零序电压Uo_ac计算方法为三相交流电压相加之和除以三，再经带通滤波后取有效值，直流侧不平衡电压Uo_dc计算方法为正负极直流电压相加之和除以二，再经带通滤波后取有效值。
36.如权利要求34所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于：闭锁模块同时闭锁各换流站，闭锁期间故障判断定位模块检测交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2，则定位为故障站，否则为非故障站；
定位出故障站后故障恢复模块恢复非故障站恢复解锁运行，非故障站首先直流电压控制站先恢复解锁运行，有功功率控制站后恢复解锁运行，故障站检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于小于等于设定的第三阈值Uo_set3、且持续超过设定时间△t3后，恢复故障站解锁运行。
37.如权利要求34所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复方法，其特征在于：闭锁模块同时闭锁各换流站，闭锁期间故障判断定位模块检测交流侧零序电压Uo_ac大于等于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2，则定位为故障站，否则为非故障站；
定位出故障站后故障恢复模块恢复非故障站恢复解锁运行，非故障站中直流电压控制站先恢复解锁运行，非故障站中有功功率控制站后恢复解锁运行，故障站投入零序电压控制恢复解锁运行。
38.如权利34所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于：闭锁模块闭锁处于有功功率控制的换流站，闭锁期间故障判断定位模块检测处于有功功率控制的各换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set2、且持续超过设定时间△t2，则定位为故障有功功率控制站，否则为非故障有功功率控制站；
定位出故障站后故障恢复模块恢复其它非故障有功功率站恢复解锁运行，故障站有功功率换流站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于小于等于设定的第三阈值Uo_set3、且持续超过设定时间△t3后，恢复故障站解锁运行，也可以选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行。
39.如权利34所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于：闭锁模块闭锁有功功率控制站，有功功率站闭锁期间故障判断定位模块检测直流电压控制站交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set1、且持续超过设定时间△t1，则定位为故障站为直流电压站，监测到故障站为直流电压控制站后需要进一步闭锁处于直流电压控制的换流站，故障判断定位模块检测处于直流电压控制的换流站交流侧零序电压Uo_ac大于设定的第二阈值Uo_set2且持续超过设定时间△t2，则为故障直流电压控制站，否则为非故障直流电压控制站；
除故障直流电压控制站外如有非故障直流电压控制站，故障恢复模块恢复则非故障直流电压控制站解锁运行，然后恢复有功功率站解锁运行，故障站直流电压控制站可以选择检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于小于等于设定的第三阈值Uo_set3、且持续超过设定时间△t3后，恢复故障站解锁运行，也可以选择投入零序电压控制直接恢复解锁运行；
除故障直流电压控制站外如无非故障直流电压控制站，故障恢复模块可以选择故障站直流电压控制站投入零序电压控制直接恢复解锁运行，然后有功功率站恢复解锁运行，也可选择将某有功功率控制站转换为直流电压控制站先解锁运行，其余有功功率控制站后解锁运行，故障站直流电压控制站检测到交流侧零序电压Uo_ac不大于小于等于设定的第三阈值Uo_set3、且持续超过设定时间△t3后，恢复故障站解锁运行。
40.如权利34所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于：将零序电压检测控制生成的零序电压参考值Uoref叠加在原有的电压参考波Uref上，生成新的电压参考波Uref_new来进行控制。
41.如权利34所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于：根据交流电压计算零序电压Uo_rac方法为三相交流电压相加之和除以三，根据直流电压计算零序电压Uo_rdc方法为正负极电压相加之和除以二,Uoref通过选择器选择Uo_rac或Uo_rdc。
42.如权利34所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于：Uo_set1取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t1取值范围为0s至6000s。
43.如权利34所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于：Uo_set2取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t2取值范围为0s至6000s。
44.如权利34所述的一种应用于电压源换流器的恢复系统系统，其特征在于：Uo_set3取值范围为0.01倍交流额定电压至0.8倍额定交流电压，△t3取值范围为0s至6000s。
45.如权利34所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于，换流器为包含全桥子模块、类似全桥子模块或钳位双子模块拓扑结构时，采用全闭锁或者半闭锁方式闭锁换流器。
46.如权利34所述的一种应用于电压源换流器的故障恢复系统，其特征在于，换流器为半桥子模块拓扑结构采用闭锁方式实现换流站闭锁。
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