CN107728005A - 一种高压直流分压器的故障识别方法及装置 - Google Patents

一种高压直流分压器的故障识别方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高压直流分压器的故障识别方法及装置,该识别方法包括:获取换流站中整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率、整流站和逆变站的直流电流以及换流站单极实际功率;判断是否满足下面的判别条件,所述判别条件为:整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率之间的差值、整流站和逆变站的直流电流之间的差值以及换流站单极实际功率大小均满足设定条件;若满足判别条件,则判定换流站中整流站/逆变站的直流分压器故障。本发明可以自动判别出直流分压器的位置,快速定位故障分压器,便于运维人员进行故障维修。

Description

一种高压直流分压器的故障识别方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种高压直流分压器的故障识别方法及装置,属于高压直流输电故障 识别技术领域。
背景技术
[0002] 高压直流和特高压直流高压侧分压器分别配置在整流站和逆变站,特别是在特高 压直流工程中,分压器故障次数越来越多。当整流站直流电压UdL低于运行人员下发指令值 时,可能是整流站分压器测量值偏低或逆变站分压器测量值偏高导致;同理,当整流站直流 电压UdL高于运行人员下发指令值时,可能是整流站分压器测量值偏高或逆变站分压器测量 值偏低导致,运维人员很难通过两站直流电压测量值判断故障发生在整流站还是逆变站。 因此,准确快速地识别出故障分压器的位置,对运维人员进行故障维修显得十分必要。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种高压直流分压器的故障识别方法及装置,用于解决不能 够自动识别出故障分压器的问题。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种高压直流分压器的故障识别方法,步骤 如下:
[0005] 获取换流站中整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率、整流站和逆 变站的直流电流以及换流站单极实际功率;
[0006] 判断是否满足下面的判别条件,所述判别条件为:
[0007] 整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率之间的差值在第一设定范围 内、整流站和逆变站的直流电流之间的差值在第二设定范围内以及换流站单极实际功率大 小与单极参考功率之间的差值在第三设定范围内;
[0008] 若满足判别条件,则判定换流站中整流站/逆变站的直流分压器故障。
[0009] 进一步的,所述判别条件的表达式为:
Figure CN107728005AD00041
[0011] 其中,别为整流站和逆变站的直流电流,Part为换流站的单极实际功率, Pa。为整流站/逆变站的交流侧有功功率,Pd。为整流站/逆变站的直流侧有功功率,Prrf为换 流站的单极参考功率,A 1为整流站和逆变站之间的直流电流固有测量误差,Δ 2为换流站 实际输送功率与功率参考值的差值,A 3为整流站/逆变站的交直流功率测量固有误差。
[0012] 进一步的,获取换流站中整流站/逆变站的交流侧有功功率的步骤如下:
[0013] 对换流站中整流站/逆变站的三相交流电压和电流进行α/β变换,得到α电压分量 Va和电流分量L·以及β电压分量Ve和电流分量Ie;
[0014] 对α电压分量Vci和电流分量Ια以及β电压分量Vfi和电流分量Ifi进行正序滤波得到对 应的α基波正序分量Va1和Ia1以及β基波正序分量Vfil和Ifil;
[0015] 整流站/逆变站的交流侧有功功率为α基波正序分量Va1和Ia1的乘积与β基波正序 分量Vei和Im的乘积之和。
[0016] 进一步的,Δ 1的取值范围为0.5%-0.8%,Δ2的取值范围为3-5MW,Δ3的取值范 围为 0.8%_2.0%。
[0017] 本发明还提供了一种高压直流分压器的故障识别装置,包括处理器和存储器,所 述处理器用于处理存储在存储器中的指令以实现如下方法:
[0018] 获取换流站中整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率、整流站和逆 变站的直流电流以及换流站单极实际功率;
[0019] 判断是否满足下面的判别条件,所述判别条件为:
[0020] 整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率之间的差值在第一设定范围 内、整流站和逆变站的直流电流之间的差值在第二设定范围内以及换流站单极实际功率大 小与单极参考功率之间的差值在第三设定范围内;
[0021] 若满足判别条件,则判定换流站中整流站/逆变站的直流分压器故障。
[0022] 进一步的,所述判别条件的表达式为:
Figure CN107728005AD00051
[0024] 其中,IdcaJdd分别为整流站和逆变站的直流电流,Pact为换流站的单极实际功率, Pa。为整流站/逆变站的交流侧有功功率,Pd。为整流站/逆变站的直流侧有功功率,Prrf为换 流站的单极参考功率,A 1为整流站和逆变站之间的直流电流固有测量误差,Δ 2为换流站 实际输送功率与功率参考值的差值,A 3为整流站/逆变站的交直流功率测量固有误差。
[0025] 进一步的,所述处理器用于处理存储在存储器中的指令以获取换流站中整流站/ 逆变站的交流侧有功功率的步骤如下:
[0026] 对换流站中整流站/逆变站的三相交流电压和电流进行α/β变换,得到α电压分量 Va和电流分量L·以及β电压分量Ve和电流分量Ie;
[0027] 对α电压分量Va和电流分量L·以及β电压分量Vfi和电流分量Ifi进行正序滤波得到对 应的α基波正序分量Va1和Ia1以及β基波正序分量Vfil和Ifil;
[0028] 整流站/逆变站的交流侧有功功率为α基波正序分量Va1和Ia1的乘积与β基波正序 分量Vei和Im的乘积之和。
[0029] 进一步的,Δ 1的取值范围为〇.5%_0.8%,Δ2的取值范围为3-5MW,Δ3的取值范 围为 0.8%_2.0%。
[0030] 本发明的有益效果是:当换流站的直流分压器发生故障时,通过判断整流站(逆变 站)的交流侧有功功率和直流侧有功功率之间的差值、整流站和逆变站的直流电流之间的 差值以及换流站单极实际功率大小是否均满足设定条件,若满足设定条件,则判定整流站 (逆变站)的直流分压器故障,可以自动判别出直流分压器的位置,快速定位故障分压器,便 于运维人员进行故障维修。
附图说明
[0031] 图1是本发明换流站中整流站/逆变站的交流侧有功功率的计算示意图;
[0032] 图2是本发明换流站中整流站的直流分压器故障自动判别示意图;
[0033] 图3是本发明换流站中逆变站的直流分压器故障自动判别示意图。
具体实施方式
[0034] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施 例对本发明进行进一步详细说明。
[0035] 本发明提供了一种高压直流分压器的故障识别方法,包括以下步骤:
[0036] (1)获取换流站中整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率、整流站和 逆变站的直流电流以及换流站单极实际功率。
[0037] 具体的,如图1所示,获取换流站中整流站/逆变站的交流侧有功功率的步骤如下:
[0038] a)对换流站中整流站/逆变站的三相交流电压和电流进行α/β变换,得到α电压分 量Va和电流分量L·以及β电压分量Vfi和电流分量If!,变换公式为:
Figure CN107728005AD00061
[0040] 其中,Ua、Ub和Uc^v别为三相交流电压,Vo为零序电压。
Figure CN107728005AD00062
[0042] 其中,Ia、Ib和I。分别为三相交流电流,Io为零序电流。
[0043] b)对α电压分量Va和电流分量L·以及β电压分量Ve和电流分量Ie进行正序滤波,得 到对应的α基波正序分量Va1和Ia1以及β基波正序分量Vfil和Ifil。
[0044] 在本实施例中,采用128阶滤波器(MF128)进行滤波,计算公式为:
Figure CN107728005AD00063
[0046] 其中,N表示采样点的个数,MFl 28是128点采样,故N= 128,X (k-j)表示当前采样时 刻前移j点采样点值,Y (k)表示当前时刻滤波后的采样值。
[0047] 由于该滤波过程属于现有技术,此处不再赘述。当然在满足要求的情况下,也可以 其他点数进行正序滤波。
[0048] c)整流站/逆变站的交流侧有功功率Pa。为α基波正序分量Va1和Ia1的乘积与β基波 正序分量Vfsi和Im的乘积之和,即有:
[0049] Pac = Val*Ial+Vpi*Ipi
[0050] 另外,根据换流站中整流站/逆变站的直流侧电压UdL以及直流侧电流IdL,计算出 整流站/逆变站的直流侧有功功率Pd。,即有:
[0051] Pdc = UdL* IdL
[0052] (2)判断是否满足下面的判别条件,所述判别条件为:
[0053] 整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率之间的差值在第一设定范围 内、整流站和逆变站的直流电流之间的差值在第二设定范围内以及换流站单极实际功率大 小与单极参考功率之间的差值在第三设定范围内。
[0054] 对于换流站中的整流站,如图2所示,对应的判别条件的表达式为:
Figure CN107728005AD00071
[0056] 其中,IdcaJdd分别为整流站和逆变站的直流电流,Pact为换流站的单极实际功率, Pw为整流站的交流侧有功功率,PddS整流站的直流侧有功功率,Prrf为换流站的单极参考 功率,Δ 1为整流站和逆变站之间的直流电流固有测量误差,取值范围为〇.5%-〇.8%; Δ2 为换流站实际输送功率与功率参考值的差值,取值范围为3-5MW; Δ 3为整流站的交直流功 率测量固有误差,取值范围为〇.8%_2.0%。
[0057] 对于换流站中的逆变站,如图3所示,对应的判别条件的表达式为:
Figure CN107728005AD00072
[0059] 其中,IdcaJdd分别为整流站和逆变站的直流电流,Pact为换流站的单极实际功率, Pw为逆变站的交流侧有功功率,Pw为逆变站的直流侧有功功率,Prrf为换流站的单极参考 功率,Δ 1为整流站和逆变站之间的直流电流固有测量误差,取值范围为〇.5%-〇.8%; Δ2 为换流站实际输送功率与功率参考值的差值,取值范围为3-5MW; Δ 33为逆变站的交直流功 率测量固有误差,取值范围为〇. 8 % -2.0 %。当满足条件I Idea-Id^ I < Δ 1时,可以排除直流 侦_流故障,当满足条件IPw-PrrfI > A 2时,可以排除交流侧电压电流故障。
[0060] (3)若满足上述的判别条件,则判定换流站中整流站/逆变站的直流分压器故障。
[0061] 上述的高压直流分压器的故障识别方法根据换流站交流侧和直流侧有功功率守 恒原理,通过计算整流站/逆变站的交直流功率差值,整流站和逆变站的直流电流差值,以 及换流站单极实际功率与单极参考功率差值,根据判别逻辑自动定位直流分压器故障发生 位置,有效提高了运维人员进行故障处理的效率。
[0062] 本发明还提供了一种高压直流分压器的故障识别装置,包括处理器和存储器,所 述处理器用于处理存储在存储器中的指令以实现如下方法:
[0063] 获取换流站中整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率、整流站和逆 变站的直流电流以及换流站单极实际功率;
[0064] 判断是否满足下面的判别条件,所述判别条件为:
[0065] 整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率之间的差值在第一设定范围 内、整流站和逆变站的直流电流之间的差值在第二设定范围内以及换流站单极实际功率大 小与单极参考功率之间的差值在第三设定范围内;
[0066] 若满足判别条件,则判定换流站中整流站/逆变站的直流分压器故障。
[0067] 该高压直流分压器的故障识别装置的核心是实现上述的高压直流分压器的故障 识别方法,由于已对高压直流分压器的故障识别方法进行了详细介绍,此处对高压直流分 压器的故障识别装置不再做详细描述。

Claims (8)

1. 一种高压直流分压器的故障识别方法,其特征在于,步骤如下: 获取换流站中整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率、整流站和逆变站 的直流电流以及换流站单极实际功率; 判断是否满足下面的判别条件,所述判别条件为: 整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率之间的差值在第一设定范围内、 整流站和逆变站的直流电流之间的差值在第二设定范围内以及换流站单极实际功率大小 与单极参考功率之间的差值在第三设定范围内; 若满足判别条件,则判定换流站中整流站/逆变站的直流分压器故障。
2. 根据权利要求1所述的高压直流分压器的故障识别方法,其特征在于,所述判别条件 的表达式为:
Figure CN107728005AC00021
其中,Idcl、Idc2分别为整流站和逆变站的直流电流,Pact为换流站的单极实际功率,Pac为 整流站/逆变站的交流侧有功功率,Pd。为整流站/逆变站的直流侧有功功率,Prrf为换流站的 单极参考功率,A 1为整流站和逆变站之间的直流电流固有测量误差,A 2为换流站实际输 送功率与功率参考值的差值,△ 3为整流站/逆变站的交直流功率测量固有误差。
3. 根据权利要求1或2所述的高压直流分压器的故障识别方法,其特征在于,获取换流 站中整流站/逆变站的交流侧有功功率的步骤如下: 对换流站中整流站/逆变站的三相交流电压和电流进行α/β变换,得到α电压分量Va和电 流分量I。以及β电压分量Ve和电流分量Ie; 对α电压分量Va和电流分量L·以及β电压分量Vfi和电流分量Ifi进行正序滤波得到对应的α 基波正序分量Vca和Ica以及β基波正序分量Vei和lei; 整流站/逆变站的交流侧有功功率为α基波正序分量Va1和Ia1的乘积与β基波正序分量 Vei和Im的乘积之和。
4. 根据权利要求2所述的高压直流分压器的故障识别方法,其特征在于,△ 1的取值范 围为0.5%-0.8%,Δ2的取值范围为3-5MW,Δ3的取值范围为0.8%-2.0%。
5. —种高压直流分压器的故障识别装置,其特征在于,包括处理器和存储器,所述处理 器用于处理存储在存储器中的指令以实现如下方法: 获取换流站中整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率、整流站和逆变站 的直流电流以及换流站单极实际功率; 判断是否满足下面的判别条件,所述判别条件为: 整流站/逆变站的交流侧有功功率和直流侧有功功率之间的差值在第一设定范围内、 整流站和逆变站的直流电流之间的差值在第二设定范围内以及换流站单极实际功率大小 与单极参考功率之间的差值在第三设定范围内; 若满足判别条件,则判定换流站中整流站/逆变站的直流分压器故障。
6. 根据权利要求5所述的高压直流分压器的故障识别装置,其特征在于,所述判别条件 的表达式为:
Figure CN107728005AC00031
其中,Idc1、Idc2分别为整流站和逆变站的直流电流,Pact为换流站的单极实际功率,Pac为 整流站/逆变站的交流侧有功功率,Pd。为整流站/逆变站的直流侧有功功率,Prrf为换流站的 单极参考功率,A 1为整流站和逆变站之间的直流电流固有测量误差,A 2为换流站实际输 送功率与功率参考值的差值,△ 3为整流站/逆变站的交直流功率测量固有误差。
7. 根据权利要求5或6所述的高压直流分压器的故障识别装置,其特征在于,所述处理 器用于处理存储在存储器中的指令以获取换流站中整流站/逆变站的交流侧有功功率的步 骤如下: 对换流站中整流站/逆变站的三相交流电压和电流进行α/β变换,得到α电压分量Va和电 流分量I。以及β电压分量Ve和电流分量Ie; 对α电压分量Va和电流分量L·以及β电压分量Vfi和电流分量Ifi进行正序滤波得到对应的α 基波正序分量Vca和Ica以及β基波正序分量Vei和lei; 整流站/逆变站的交流侧有功功率为α基波正序分量Va1和Ia1的乘积与β基波正序分量 Vei和Im的乘积之和。
8. 根据权利要求6所述的高压直流分压器的故障识别装置,其特征在于,△ 1的取值范 围为0.5%-0.8%,Δ2的取值范围为3-5MW,Δ3的取值范围为0.8%-2.0%。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110837023A (zh) * 2019-09-30 2020-02-25 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种特高压直流整流侧电压测量异常判断方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2309001Y (zh) * 1997-07-24 1999-02-24 陈家山 变电站单片机现场监控装置
CN101908404A (zh) * 2010-06-30 2010-12-08 国家电网公司 一种对换流变压器进行现场干燥的方法及装置
WO2013045800A1 (fr) * 2011-09-28 2013-04-04 Valeo Systemes De Controle Moteur Circuit electrique, notamment pour distinguer la phase et le neutre d'un signal monophase
CN106468730A (zh) * 2015-08-19 2017-03-01 中国电力科学研究院 一种特高压直流分压器用无线测量系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2309001Y (zh) * 1997-07-24 1999-02-24 陈家山 变电站单片机现场监控装置
CN101908404A (zh) * 2010-06-30 2010-12-08 国家电网公司 一种对换流变压器进行现场干燥的方法及装置
WO2013045800A1 (fr) * 2011-09-28 2013-04-04 Valeo Systemes De Controle Moteur Circuit electrique, notamment pour distinguer la phase et le neutre d'un signal monophase
CN106468730A (zh) * 2015-08-19 2017-03-01 中国电力科学研究院 一种特高压直流分压器用无线测量系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
滕予非 等: "特高压直流输电工程直流分压器动态特性及其引起的误闭锁机理研究", 《电网技术》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110837023A (zh) * 2019-09-30 2020-02-25 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种特高压直流整流侧电压测量异常判断方法
WO2021063208A1 (zh) * 2019-09-30 2021-04-08 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种特高压直流整流侧电压测量异常判断方法

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