CN108344902B - 面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法及装置。该方法应用于柔性直流输电系统中，该方法包括：获取柔性直流输电装置的出口的交流电压；采用锁相环对交流电压进行锁相处理，获取锁相环的输出值；在输出值满足失电告警条件的情况下，确定装置失电。本公开实施例所提供的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法及装置，可以快速、准确的判断柔性直流输电装置是否失电，使运行检修人员可以在装置失电时快速识别，以进一步采用安全可靠的方式进行检查和处理，保证柔性直流输电系统运行的可靠性和稳定性。

Description

面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法及装置

技术领域

本公开涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法及装置。

背景技术

柔性直流输电系统凭借其具有有功补偿和无功补偿可独立调节、无需大容量的无功补偿和滤波器、不会出现换相失败、受端可连接于无源系统等优点，广泛应用于新能源发电系统联网、异步电网连接等应用场景中。柔性直流输电装置连接于交流电网等有源电网时，常常需面对断路器偷跳保护失灵或柔性直流输电装置远端失电的装置失电的问题。相关技术中，缺少帮助运行检修人员识别装置失电的快速、有效的方法。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法及装置，以帮助运行检修人员快速、有效地识别装置失电。

根据本公开的一方面，提供了一种面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法，应用于柔性直流输电系统中，所述方法包括：

获取柔性直流输电装置的出口的交流电压；

采用锁相环对所述交流电压进行锁相处理，获取所述锁相环的输出值；

在所述输出值满足失电告警条件的情况下，确定所述装置失电。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，还包括：

在所述输出值满足失电告警条件的情况下，发出失电告警。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述失电告警条件包括：

所述输出值大于或等于输出阈值，且所述输出值的输出时间大于或等于时间阈值。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述输出阈值的范围为5Hz～10Hz，所述时间阈值的范围为0.1s～2s。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，采用锁相环对所述交流电压进行锁相处理，获取所述锁相环的输出值，包括：

将所述交流电压的三相坐标系的电压转换为两相坐标系下的电压；

将所述两相坐标系下的电压中的第一电压进行延时相加再乘以0.5处理，确定所述第一电压的正序分量；

对所述第一电压的正序分量进行比例积分控制处理，确定锁相环频率与交流电压频率之间的偏差；

对所述偏差进行积分处理，确定所述输出值。

根据本公开的另一方面，提供了一种面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断装置，应用于柔性直流输电系统中，所述装置包括：

电压获取模块，获取柔性直流输电装置的出口的交流电压；

电压处理模块，采用锁相环对所述交流电压进行锁相处理，获取所述锁相环的输出值；

失电确定模块，在所述输出值满足失电告警条件的情况下，确定所述装置失电。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，还包括：

失电告警模块，在所述输出值满足失电告警条件的情况下，发出失电告警。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述失电告警条件包括：

所述输出值大于或等于输出阈值，且所述输出值的输出时间大于或等于时间阈值。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述输出阈值的范围为5Hz～10Hz，所述时间阈值的范围为0.1s～2s。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述电压处理模块，包括：

电压转换子模块，将所述交流电压的三相坐标系的电压转换为两相坐标系下的电压；

分量提取子模块，将所述两相坐标系下的电压中的第一电压进行延时相加再乘以0.5处理，确定所述第一电压的正序分量；

偏差确定子模块，对所述第一电压的正序分量进行比例积分控制处理，确定锁相环频率与交流电压频率之间的偏差值；

积分处理子模块，对所述偏差值进行积分处理，确定所述输出值。

本公开实施例所提供的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法及装置，可以快速、准确的判断柔性直流输电装置是否失电，使运行检修人员可以在装置失电时快速识别，以进一步采用安全可靠的方式进行检查和处理，保证柔性直流输电系统运行的可靠性和稳定性。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出根据本公开一实施例的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法的流程图；

图2示出根据本公开一实施例的柔性直流输电系统的框图；

图3示出根据本公开一实施例的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法中步骤S12的流程图；

图4示出根据本公开一实施例的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法的流程图；

图5示出根据本公开一实施例的计算输出值的示意图；

图6示出根据本公开一实施例的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断装置的框图；

图7示出根据本公开一实施例的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断装置的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1示出根据本公开一实施例的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法的流程图。如图1所示，该面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法应用于柔性直流输电系统中，该方法可以包括步骤S11至步骤S13。

在步骤S11中，获取柔性直流输电装置的出口的交流电压。

在本实施例中，可以采用电压采集器获取性直流输电装置的出口的交流电压。对于获取柔性直流输电装置的出口的交流电压方式，不公开不作限定。

图2示出根据本公开一实施例的柔性直流输电系统的框图。如图2所示，该柔性直流输电系统可以包括交流电网1、断路器2、变压器4和柔性直流输电装置5。可以将电压采集器3设置于断路器2和变压器4之间，以获取柔性直流输电装置的出口的交流电压。变压器4将柔性直流输电装置5输出的电压转换为符合交流电网1的用电需求的交流电压。在断路器2闭合的情况下，变压器4和交流电网1之间导通，交流电压输入交流电网1。

在步骤S12中，采用锁相环对交流电压进行锁相处理，获取锁相环的输出值。

在本实施例中，可以采用数字锁相环对交流电压进行锁相处理，以获取输出值。

在步骤S13中，在输出值满足失电告警条件的情况下，确定装置失电。

在本实施例中，装置失电包括柔性直流输电装置5失电和断路器2偷跳保护失灵。这样，可以使运检人员也即运行检修人员快速的确定装置是否失电，并在确定装置失电的时，及时响应、对柔性直流输电装置和/或断路器进行安全可靠的检查和处理，保证柔性直流输电系统运行的可靠性和稳定性。

在本实施中，该方法还可以应用于柔性直流输电仿真系统培训平台中，只要根据实际需要对该方法进行适应性的改进即可。根据多年的直流运维经验可知，运行和管理柔性直流输电系统的人员的素质是保证系统安全稳定运行的重要因素。一名合格的运维人员应具备较高的实操动手能力，需要使用培训平台对运维人员进行相关培训，以提高运维人员的素质。

在一种可能的实现方式中，失电告警条件可以包括：输出值大于或等于输出阈值，且输出值的输出时间大于或等于时间阈值。

在一种可能的实现方式中，输出阈值的范围可以为5Hz～10Hz，时间阈值的范围可以为0.1s～2s。

在该实现方式中，可以根据系统要求和精度需要对输出阈值和时间阈值的具体数值进行设置，本公开对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，该方法还可以包括：在输出值满足失电告警条件的情况下，发出失电告警。

在该实现方式中，可以通过灯光、声音等方式发出失电告警以提醒运行检修人员装置失电。

图3示出根据本公开一实施例的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法中步骤S12的流程图。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，步骤S12可以包括步骤S31至步骤S34。

在步骤S31中，将交流电压的三相坐标系的电压转换为两相坐标系下的电压。

在步骤S32中，将两相坐标系下的电压中的第一电压进行延时相加再乘以0.5处理，确定第一电压的正序分量。

在步骤S33中，对第一电压的正序分量进行比例积分控制处理，确定锁相环频率与交流电压频率之间的偏差。

在该实现方式中，在对正序分量进行比例积分控制之前，还需对正序分量进行处理，以使所获取的偏差更为准确。将正序分量与期望值相减。由于锁相环在稳定后的输出的频率很小，如果输入的交流电压消失后，锁相环输出的频率偏差会达到输出限幅值。因此，可以根据锁相环输出的这一变化来判断装置是否失电。

在步骤S34中，对偏差进行积分处理，确定输出值。

在该实现方式中，在对偏差进行积分处理之前还可以对偏差进行预处理，以将偏差转换为角度。

图4示出根据本公开一实施例的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法的流程图。如图4所示，该方法可以包括步骤S41至步骤S44。

在步骤S41中，利用电压采集器采集柔性直流输电装置的出口的交流电压。其中，步骤S41可以参考步骤S11的相关描述。

在步骤S42中，采用锁相环对交流电压进行锁相处理，获取锁相环的输出值。其中，步骤S42可以参考步骤S12的相关描述。

在本实施例中，图5示出根据本公开一实施例的计算输出值的示意图。如图5所示，采用锁相环对交流电压进行锁相处理，获取锁相环的输出值的具体过程可以为：将交流电压UacD的三相坐标系的电压(三相坐标系的电压分别为UacDa、UacDb和UacDc)进行变换，从三相瞬时坐标(abc)变换为正序的两相旋转坐标(dq)，获得两相坐标系下的电压(Ud和Uq)。对两相坐标系下的电压中的第一电压Uq进行正序分量提取，也即将第一电压Uq延时例如1/4个周期的特定周期之后再与第一电压Uq相加后乘以0.5，获得正序分量。将正序分量与例如0.0的期望值相减，获得第一结果。而后，对第一结果进行比例积分控制(PI)处理，获取到锁相环频率与交流电压频率之间的偏差(detaf)。将偏差加50Hz后乘以2π，获得第二结果。对第二结果进行积分处理，获得输出值(thetapll)。

其中，可以采用公式(1)将交流电压UacD的三相坐标系的电压UacDa，UacDb和UacDc转换为两相坐标系下的电压Ud、Uq。

其中，thetapll为锁相环的输出值。

应当理解，可以根据实际需要对计算过程中的各参数进行设置，还可以采用本领域公知的各种计算方式获取输出值，本公开对此不作限定。

在步骤S43中，判断输出值是否大于或等于输出阈值，输出值的输出时间是否大于或等于时间阈值。在输出值满足输出值大于或等于输出阈值，且输出值的输出时间大于或等于时间阈值的情况下，执行步骤S44。否则，继续判断输出值是否大于或等于输出阈值，输出值的输出时间是否大于或等于时间阈值。

在步骤S44中，确定装置失电，产生告警事件，发出失电告警。

需要说明的是，尽管以实施例作为示例介绍了面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定各步骤，只要符合本公开的技术方案即可。

本公开实施例所提供的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法，可以快速、准确的判断柔性直流输电装置是否失电，使运行检修人员可以在装置失电时快速识别，并采用安全可靠的方式进行检查和处理，保证柔性直流输电系统运行的可靠性和稳定性。

图6示出根据本公开一实施例的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断装置的框图。如图6所示，该装置应用于柔性直流输电系统中，该装置可以包括电压获取模块60、电压处理模块70和失电确定模块80。该电压获取模块60被配置为获取装置的出口的交流电压。该电压处理模块70被配置为采用锁相环对交流电压进行锁相处理，获取锁相环的输出值。该失电确定模块80被配置为在输出值满足失电告警条件的情况下，确定装置失电。

图7示出根据本公开一实施例的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断装置的框图。

在一种可能的实现方式中，如图7所示，该装置还可以包括失电告警模块90。该失电告警模块90被配置为在输出值满足失电告警条件的情况下，发出失电告警。

在一种可能的实现方式中，失电告警条件可以包括：输出值大于或等于输出阈值，且输出值的输出时间大于或等于时间阈值。

在一种可能的实现方式中，输出阈值的范围可以为5Hz～10Hz，时间阈值的范围可以为0.1s～2s。

在一种可能的实现方式中，如图7所示，电压处理模块70可以包括电压转换子模块701、分量提取子模块702、偏差确定子模块703和积分处理子模块704。该电压转换子模块701被配置为将交流电压的三相坐标系的电压转换为两相坐标系下的电压。该分量提取子模块702被配置为将两相坐标系下的电压中的第一电压进行延时相加再乘以0.5处理，确定第一电压的正序分量。该偏差确定子模块703被配置为对第一电压的正序分量进行比例积分控制处理，确定锁相环频率与交流电压频率之间的偏差值。该积分处理子模块704被配置为对偏差值进行积分处理，确定输出值。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

需要说明的是，尽管以实施例作为示例介绍了面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断装置如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定各部分，只要符合本公开的技术方案即可。

本公开实施例所提供的面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断装置，可以快速、准确的判断柔性直流输电装置是否失电，使运行检修人员可以在装置失电时快速识别，并采用安全可靠的方式进行检查和处理，保证柔性直流输电系统运行的可靠性和稳定性。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (4)

1.一种面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断方法，其特征在于，应用于柔性直流输电系统中，所述方法包括：

获取柔性直流输电装置的出口的交流电压；

采用锁相环对所述交流电压进行锁相处理，获取所述锁相环的输出值和锁相环频率与交流电压频率之间的偏差值；

在所述偏差值达到限幅值时，确定所述装置失电，

其中，所述采用锁相环对所述交流电压进行锁相处理，获取所述锁相环的输出值和锁相环频率与交流电压频率之间的偏差值，包括：

将所述交流电压的三相坐标系的电压转换为两相坐标系下的电压；

将所述两相坐标系下的电压中的第一电压进行延时相加再乘以0.5处理，确定所述第一电压的正序分量；

对所述第一电压的正序分量进行比例积分控制处理，确定锁相环频率与交流电压频率之间的偏差值；

将所述偏差值加50Hz后乘以2π，并进行积分处理，确定所述输出值，

所述方法还包括：

在所述输出值满足失电告警条件的情况下，发出失电告警，

所述失电告警条件包括：

所述输出值大于或等于输出阈值，且所述输出值的输出时间大于或等于时间阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出阈值的范围为5Hz～10Hz，所述时间阈值的范围为0.1s～2s。

3.一种面对运检人员的柔性直流输电装置的失电判断装置，其特征在于，应用于柔性直流输电系统中，所述装置包括：

电压获取模块，获取柔性直流输电装置的出口的交流电压；

电压处理模块，采用锁相环对所述交流电压进行锁相处理，获取所述锁相环的输出值和锁相环频率与交流电压频率之间的偏差值；

失电确定模块，在所述偏差值达到限幅值时，确定所述装置失电，

其中，所述电压处理模块，包括：

电压转换子模块，将所述交流电压的三相坐标系的电压转换为两相坐标系下的电压；

分量提取子模块，将所述两相坐标系下的电压中的第一电压进行延时相加再乘以0.5处理，确定所述第一电压的正序分量；

偏差确定子模块，对所述第一电压的正序分量进行比例积分控制处理，确定锁相环频率与交流电压频率之间的偏差值；

积分处理子模块，将所述偏差值加50Hz后乘以2π，并进行积分处理，确定所述输出值，

所述装置还包括：

失电告警模块，在所述输出值满足失电告警条件的情况下，发出失电告警，

所述失电告警条件包括：

所述输出值大于或等于输出阈值，且所述输出值的输出时间大于或等于时间阈值。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述输出阈值的范围为5Hz～10Hz，所述时间阈值的范围为0.1s～2s。

Images