CN109687501B - 柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法、装置及电子设备，其中，柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法中，柔性多状态电力电子装置包括至少两个换流器，换流器之间通过直流互联，包括如下步骤：获取第一预设时间内柔性多状态电力电子装置中发生闭锁的换流器的闭锁个数；将闭锁个数与柔性多状态电力电子装置中换流器的总数量进行比较，得到比较结果；根据比较结果确定故障类型，并根据故障类型进行故障恢复。该方法在系统发生故障后首先通过发生闭锁的换流器的闭锁个数确定故障类型，之后，根据故障类型进行故障的快速定位，进而实现了故障的快速恢复。

Description

柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法及装置

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法及装置。

背景技术

随着分布式能源和交直流负荷的大量接入，能源形态呈现多样化，电网以交直流互联系统的形式出现成为发展趋势。在电力电子技术迅速发展的推动下，使具备能源流与网络状态快速可调的“能量路由器”作为交直流互联系统的支撑成为可能。柔性多状态电力电子装置采用电力电子新技术，能够准确控制其所连接馈线的有功功率和无功功率，还具备电能质量治理功能，能够有效应对分布式电源和负荷带来的随机性和波动性给配电网带来的一系列问题。

柔性多状态开关可采用交－直－交、直接交交等变流器结构，但是从目前相关设备的制造工艺来看，以电压源型换流器(voltage source converter，VSC)为首的交－直－交变换技术更为成熟经济。然而，柔性多状态电力电子装置连接的交直流系统的拓扑多样，接线复杂，使得故障恢复复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法、装置、电子设备及可读存储介质，以解决现有技术中柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复复杂的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，所述的柔性多状态电力电子装置包括至少两个换流器，所述换流器之间通过直流互联，所述方法包括如下步骤：获取第一预设时间内所述柔性多状态电力电子装置中发生闭锁的换流器的闭锁个数；将所述闭锁个数与所述柔性多状态电力电子装置中换流器的总数量进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果确定故障类型，并根据所述故障类型进行故障恢复。

可选地，根据所述比较结果确定故障类型，并根据所述故障类型进行故障恢复的步骤中，包括：在所述比较结果为闭锁个数小于所述总数量时，确定故障类型为交流侧故障；判断未发生闭锁的换流器中是否存在第一类型控制模式的换流器；在所述未发生闭锁的换流器中不存在所述第一类型控制模式的换流器时，控制所述未发生闭锁的换流器中的任意一个换流器转换为第一类型控制模式的换流器；待故障隔离后控制系统恢复运行。

可选地，判断未发生闭锁的换流器中是否存在第一类型控制模式的换流器的步骤之后，还包括：在所述未发生闭锁的换流器中存在所述第一类型控制模式的换流器时，控制所述第一类型控制模式的换流器继续运行。

可选地，待故障隔离后控制系统恢复运行的步骤中，包括：待故障隔离后，判断第二预设时间内系统是否恢复运行；在第二预设时间内系统恢复运行，控制发生闭锁的换流器解锁；解锁后的换流器转换为第二类型控制模式的换流器。

可选地，判断第二预设时间内系统是否恢复运行的步骤之后，还包括：在第二预设时间内系统未恢复运行，控制发生闭锁的换流器继续闭锁；判断闭锁时间是否大于第三预设时间；在所述闭锁时间大于所述第三预设时间时，控制所述发生闭锁的换流器退出运行。

可选地，判断闭锁时间是否大于第三预设时间的步骤之后，还包括：在所述闭锁时间小于或者等于所述第三预设时间时，控制所述发生闭锁的换流器继续闭锁。

可选地，根据所述比较结果确定故障类型，并根据所述故障类型进行故障恢复的步骤中，还包括：在所述比较结果为所述闭锁个数等于所述总数量时，确定故障类型为直流侧故障；控制直流线路侧的隔离装置动作进行故障隔离；待故障隔离后控制发生闭锁的换流器解锁；控制所述柔性多状态电力电子装置中的所有换流器均在第一类型控制模式下独立运行。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复装置，包括：第一获取模块，用于获取第一预设时间内所述柔性多状态电力电子装置中发生闭锁的换流器的闭锁个数；第一处理模块，用于将所述闭锁个数与所述柔性多状态电力电子装置中换流器的总数量进行比较，得到比较结果；第二处理模块，用于根据所述比较结果确定故障类型，并根据所述故障类型进行故障恢复。

可选地，所述第二处理模块包括：第一处理单元，用于在所述比较结果为闭锁个数小于所述总数量时，确定故障类型为交流侧故障；第二处理单元，用于判断未发生闭锁的换流器中是否存在第一类型控制模式的换流器；第三处理单元，用于在所述未发生闭锁的换流器中不存在所述第一类型控制模式的换流器时，控制所述未发生闭锁的换流器中的任意一个换流器转换为第一类型控制模式的换流器；第四处理单元，用于待故障隔离后控制系统恢复运行。

可选地，所述第二处理模块还包括：第五处理单元，用于在所述未发生闭锁的换流器中存在所述第一类型控制模式的换流器时，控制所述第一类型控制模式的换流器继续运行。

可选地，所述第四处理单元包括：第一判断子单元，用于待故障隔离后，判断第二预设时间内系统是否恢复运行；第一处理子单元，用于在第二预设时间内系统恢复运行，控制发生闭锁的换流器解锁；第二处理子单元，用于解锁后的换流器转换为第二类型控制模式的换流器。

可选地，所述第四处理单元还包括：第三处理子单元，用于在第二预设时间内系统未恢复运行，控制发生闭锁的换流器继续闭锁；第二判断子单元，用于判断闭锁时间是否大于第三预设时间；第四处理子单元，用于在所述闭锁时间大于所述第三预设时间时，控制所述发生闭锁的换流器退出运行。

可选地，所述第四处理单元还包括：第五处理子单元，用于在所述闭锁时间小于或者等于所述第三预设时间时，控制所述发生闭锁的换流器继续闭锁。

可选地，所述第二处理模块还包括：第六处理单元，用于在所述比较结果为所述闭锁个数等于所述总数量时，确定故障类型为直流侧故障；第七处理单元，用于控制直流线路侧的隔离装置动作进行故障隔离；第八处理单元，用于待故障隔离后控制发生闭锁的换流器解锁；第九处理单元，用于控制所述柔性多状态电力电子装置中的所有换流器均在第一类型控制模式下独立运行。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本发明第一方面中任一所述的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法。

根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述本发明第一方面中任一所述的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，所述的柔性多状态电力电子装置包括至少两个换流器，所述换流器之间通过直流互联，所述方法包括如下步骤：获取第一预设时间内所述柔性多状态电力电子装置中发生闭锁的换流器的闭锁个数；将所述闭锁个数与所述柔性多状态电力电子装置中换流器的总数量进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果确定故障类型，并根据所述故障类型进行故障恢复。该方法在系统发生故障后首先通过发生闭锁的换流器的闭锁个数确定故障类型，之后，根据故障类型进行故障的快速定位，进而实现了故障的快速恢复；控制方式更加简单、便捷，故障恢复简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法的一个具体示例的流程图；

图2为本发明实施例中柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法的另一个具体示例的流程图；

图3为本发明实施例中柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法的另一个具体示例的流程图；

图4为本发明实施例中柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法的另一个具体示例的流程图；

图5为本发明实施例中柔性多状态电力电子装置的一个具体示例的示意图；

图6为本发明实施例中柔性多状态电力电子装置的另一个具体示例的示意图；

图7为本发明实施例中柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法的另一个具体示例的流程图；

图8是根据本发明优选实施例的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复装置的一个具体示例的框图；

图9是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，应用于电力系统中，。

图1是根据本发明实施例的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法的流程图，如图1所示，柔性多状态电力电子装置包括至少两个换流器，换流器之间通过直流互联，该方法包括步骤S1－S3。

步骤S1：获取第一预设时间内柔性多状态电力电子装置中发生闭锁的换流器的闭锁个数。在一实施例中，可通过检测装置获取发生闭锁的换流器的闭锁个数，具体的检测装置可以是接收各换流器的阀级控制器闭锁信号的保护装置，本实施例仅作示意性说明，并不以此为限。

在一实施例中，柔性多状态电力电子装置包括至少两个换流器，换流器为交直流系统的节点，与交流电网互联，支持分布式能源的直流介入，为交直流负载供电。具体地，换流器可以是阻断型换流器，阻断型换流器能够隔离交直流故障，比如直流故障时，换流器能够快速闭锁，将直流与交流隔离。优选地，阻断型换流器的拓扑可以包括H桥拓扑、双箝位拓扑等。

在一实施例中，第一预设时间可为系统故障发生后的很短的一段时间，通常在ms级别，例如，第一预设时间可以是5ms以内，优选范围可以为1－2ms，本实施例仅作示意性说明，并不以此为限，根据实际情况合理设置即可。具体地，在柔性多状态电力电子装置发生故障后的预设时间内检测换流器发生闭锁的闭锁个数，以便后续根据该闭锁个数确定故障类型，进而快速清除故障、恢复系统运行。

步骤S2：将闭锁个数与柔性多状态电力电子装置中换流器的总数量进行比较，得到比较结果。具体地，不同类型的故障使得发生闭锁的换流器的个数不同，例如，某一条线路(非母线)故障，则仅位于该故障线路上的换流器动作，发生闭锁，其它位置的换流器不会发生闭锁；母线发生故障时，则与该故障母线连接的所有断路器均会闭锁。

步骤S3：根据比较结果确定故障类型，并根据故障类型进行故障恢复。具体地，根据发生闭锁的换流器的个数确定故障类型，进而清除故障，并进行系统故障恢复。

上述柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，首先，获取第一预设时间内发生闭锁的换流器的闭锁个数；将闭锁个数与柔性多状态电力电子装置中换流器的总数量进行比较，得到比较结果；根据比较结果确定故障类型，并根据故障类型进行故障恢复。该方法在系统发生故障后首先通过发生闭锁的换流器的闭锁个数确定故障类型，之后，根据故障类型进行故障的快速定位，进而实现了故障的快速恢复；控制方式更加简单、便捷，故障恢复简单。

在一实施例中，如图2所示，步骤S3根据比较结果确定故障类型，并根据故障类型进行故障恢复的步骤中，具体可包括步骤S31－S34。

步骤S31：在比较结果为闭锁个数小于总数量时，确定故障类型为交流侧故障。具体地，柔性多状态电力电子装置中包括至少两个换流器，每一个换流器的直流侧均相互连接。在闭锁个数小于换流器总数量时，故障类型为交流侧故障，与该故障交流侧连接的断路器动作，发生闭锁。

步骤S32：判断未发生闭锁的换流器中是否存在第一类型控制模式的换流器。在未发生闭锁的换流器中不存在第一类型控制模式的换流器时，执行步骤S33；在未发生闭锁的换流器中存在第一类型控制模式的换流器时，执行步骤S35。

在一实施例中，换流器均有以下运行模式，包括：在交流侧为有源系统(与换流器相连的交流侧连接有电源)时，换流器的运行方式包括定直流电压(Udc)控制模式和定功率控制模式，定功率控制模式又包括定有功(P)控制模式和定无功(Q)控制模式；在交流侧为无源系统(与换流器相连的交流侧未连接有电源)时，换流器的运行方式包括定交流电压(Us)控制模式。由于交直流互联系统自身的要求，该交直流互连系统中所有换流器中只有一个换流器为稳压端，负责稳定直流电压，其它各端可运行于定功率控制模式或定交流电压控制模式，各换流器无顺序区分。故第一类型控制模式为定直流电压控制模式，在系统发生交流侧故障时，需保证未发生闭锁的换流器中的一个处于定直流电压控制模式，以保证系统输出的直流电压保持稳定。

步骤S33：在未发生闭锁的换流器中不存在第一类型控制模式的换流器时，控制未发生闭锁的换流器中的任意一个换流器转换为第一类型控制模式的换流器。在未发生闭锁的换流器中不存在第一类型控制模式的换流器时，说明连接定直流电压控制模式的换流器的交流侧发生故障，我了保证交直流系统直流侧电压的稳定，需要将其它未发生故障的换流器中的任意一个转换为定直流电压控制模式。

步骤S34：待故障隔离后控制系统恢复运行。具体地，系统故障后，对系统进行故障隔离，故障隔离后，为了及时保证未发生故障的交直流系统继续供电，控制系统恢复运行。

在一实施例中，如图2所示，步骤S32判断未发生闭锁的换流器中是否存在第一类型控制模式的换流器的步骤之后，还包括步骤S35。

步骤S35：在未发生闭锁的换流器中存在第一类型控制模式的换流器时，控制第一类型控制模式的换流器继续运行。在未发生闭锁的换流器中存在第一类型控制模式的换流器，表明定直流电压控制模块运行的换流器没有发生故障，此时，无需改变其运行状态，即可保证交直流系统中有一个换流器处于定直流电压控制模式。

上述柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，在发生闭锁的换流器个数小于柔性多状态电力电子装置中换流器总数量时，确定系统发生交流侧故障；之后，检测在未发生闭锁的换流器中是否仍存在第一类型控制模式的换流器，若不存在，则说明是第一类型控制模式的换流器的交流侧故障，需要将其它换流器中的任一个转换为第一类型控制模式的换流器，以保证系统的直流侧输出稳定的直流电压；若存在，则说明不是第一类型控制模式的换流器的交流侧故障，未发生闭锁的换流器无需改变控制模式；故障定位更加快速。

在一实施例中，如图3所示，步骤S34待故障隔离后控制系统恢复运行的步骤中，包括步骤S341－S343。

步骤S341：待故障隔离后，判断第二预设时间内系统是否恢复运行。

在一实施例中，第二预设时间可为故障隔离后的很短的一段时间，例如第二预设时间可以是10s，本实施例仅作示意性说明，并不以此为限，根据实际情况合理设置即可。

在一实施例中，系统恢复运行可以是系统的电压值恢复至额定电压的80％，本实施例仅作示意性说明，并不以此为限，根据需要合理设置即可。

步骤S342：在第二预设时间内系统恢复运行，控制发生闭锁的换流器解锁。故障隔离后的第二预设时间内，系统依靠自身的自恢复功能进行恢复，系统恢复运行后，说明故障已经清除，则可控制已经发生闭锁的换流器解锁。

步骤S343：解锁后的换流器转换为第二类型控制模式的换流器。

在一实施例中，第二类型控制模式可以包括定功率控制模式、定交流电压控制模式。具体地，解锁后的换流器转换为定功率控制模式或者定交流电压控制模式，根据实际情况合理设置即可。例如发生闭锁的换流器中的一部分转换为定功率控制模式，另一部分换流器转换为定交流电压控制模式；或者全部转换为定功率控制模式；或者全部转换为定交流电压控制模式。

在一实施例中，如图3所示，步骤S341判断第二预设时间内系统是否恢复运行的步骤之后，还包括步骤S344－S346。

步骤S344：在第二预设时间内系统未恢复运行，控制发生闭锁的换流器继续闭锁。系统在第二预设时间内未恢复运行，说明故障仍然存在，还没有清除，换流器继续闭锁直至故障清除后再解锁。

步骤S345：判断闭锁时间是否大于第三预设时间。在闭锁时间大于第三预设时间时，执行步骤S346；在闭锁时间小于或者等于第三预设时间时，执行步骤S347。

在一实施例中，第三预设时间可为故障隔离后的很短的一段时间，例如第二预设时间可以是1min，本实施例仅作示意性说明，并不以此为限，根据实际情况合理设置即可。

步骤S346：在闭锁时间大于第三预设时间时，控制发生闭锁的换流器退出运行。闭锁时间大于第三预设时间，说明系统故障清除需要较长时间，例如需要维修人员进行现场维修，故控制发生闭锁的换流器退出运行，便于检修人员进行检修。

上述柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，如系统在第二预设时间内未恢复运行，判断换流器的闭锁时间是否超过第三预设时间，若换流器的闭锁时间大于第三预设时间，则说明故障未在预设时间内清除，需要检修人员对其进行更为复杂的维修，控制发生闭锁的换流器退出运行，以便对故障进行清除。

在一实施例中，如图3所示，步骤S345判断闭锁时间是否大于第三预设时间的步骤之后，还包括步骤S347。

步骤S347：在闭锁时间小于或者等于第三预设时间时，控制发生闭锁的换流器继续闭锁。具体地，在闭锁时间小于或者等于第三预设时间时，换流器继续处于闭锁状态。

在一可替换实施例中，如图4所示，步骤S3根据比较结果确定故障类型，并根据故障类型进行故障恢复的步骤中，还包括步骤S36－S39。

步骤S36：在比较结果为闭锁个数等于总数量时，确定故障类型为直流侧故障。具体地，比较结果为闭锁个数等于总数量，交直流系统中的所有换流器均发生闭锁，则可以确定是直流侧故障。

步骤S37：控制直流线路侧的隔离装置动作进行故障隔离。具体地，隔离装置可以是隔离开关，也可以是断路器。如果是隔离开关，故障后换流器闭锁全部闭锁才能分隔离开关；如果是断路器，故障后可以不闭锁换流器，可以直接跳断路器；本实施例仅作示意性说明，并不以此为限。

步骤S38：待故障隔离后控制发生闭锁的换流器解锁。具体地，故障隔离后，解锁换流器。

步骤S39：控制柔性多状态电力电子装置中的所有换流器均在第一类型控制模式下独立运行。具体地，直流侧发生故障后，直流侧所有隔离开关断开，每一个换流器均形成单独的系统，单独与交流电源连接，因此，需要将所有换流器均转换为第一类型控制模式，实现每个换流器的独立运行。

上述柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，在发生闭锁的换流器的闭锁个数等于换流器总数量时，说明电力电子装置中的所有换流器均发生保护动作，故确定系统发生直流侧故障，控制所有换流器直流侧的隔离装置动作，进行故障隔离，待故障隔离后解锁所有换流器，控制每一个换流器均处于第一类型控制模式，各个换流器独立运行。

图5为本实施例中提供的交直流互连系统的一个具体示例的示意图。如图5所示，交直流互连系统包括4个通过直流母线直接连接的换流器，换流器通过10kV交流端口接入不同的交流系统，每个交流端口连接一台级联H桥结构三相五电平电压源型换流器(VSC)，换流器的直流端口电压等级为±10kV。以图5中所述的一个VSC为例详细介绍电路连接关系，交流系统S1通过第一断路器QF11与交流线路的一端连接，交流线路的另一端通过第二断路器QF12与换流器VSC的交流侧连接，VSC的直流侧通过隔离开关QS11+和QS11－与直流线路连接。

需要说明的是，本实施例中的换流器的数量和交直流电压值仅作示意性说明，并不以此为限。具体地，所属的换流器个数可依需要确定，例如设置为大于或者等于2个的任一数值；交直流电压也可根据实际需要合理设置，换流器的交流侧和直流侧的电压值也可设置为不相同，例如交流侧设置为35kV，直流侧设置为10kV，多个交流系统的电压值也可设置为不相同，例如S1设置为交流35kV，S2设置为交流10kV，如图6所示。

下面以多个换流器接入交直流互联系统发生故障后的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法为例进行说明，该方法包括以下步骤。

以下步骤与发生阀控保护动作的换流器个数有关，需要分别描述。

若不是所有换流器均发生阀控保护动作信号，则进行如下步骤：判断未闭锁的换流器中，是否有一个换流器运行于定直流电压控制模式；若是，则令其继续运行；若否，则将任一未闭锁的换流器转为定直流电压控制模式；根据故障定位信息，将各故障线路两侧断路器或开关断开，将故障隔离；隔离故障后，判断系统是否恢复运行：如果系统恢复运行，则将闭锁的换流器进行解锁，定为定交流电压控制模式或定功率控制模式或定交流频率控制模式。如果系统没有恢复运行，检测超过一定时间，则闭锁的换流器退出运行；此时，完成交直流互联系统的故障恢复，系统恢复稳定。

若所有换流器均发生阀控保护动作信号，则进行如下步骤：检测到连接任意两个换流器的直流线路有保护动作后，断开该直流线路两侧开关，以隔离故障；解锁断开直流开关线路连接的所有换流器，并转为定直流电压控制模式，使其各自独立运行。

上述多个换流器的交直流互联系统，连接于直流母线的多个换流器中只有一个换流器处于定直流电压控制模式，其余换流器采用定功率控制模式或定交流电压控制模式。

上述方法能够保证设备和系统的安全，能够定位并快速可靠切除故障，同时考虑工程实际情况，适于工程应用。

如图7所示，以两个换流器接入上述交直流互联系统发生故障后的恢复方法为例进行说明。

接收到换流器的阀控保护动作信号后，判断一个或两个换流器发生阀控保护动作，闭锁发生阀控保护动作的换流器。

若有1个换流器发生故障，考虑到无论是换流器VSC1还是换流器VSC2发生故障，上述交直流互联系统故障恢复方法的机理是一致的，因此，以下以换流器VSC1发生阀控保护动作为例进行说明。判断换流器VSC2是否处于定直流电压控制模式。如果是，则令换流器VSC2继续运行；如果不是，则将换流器VSC2转为定直流电压控制模式。根据故障定位信息，将故障隔离。完成故障隔离后，判断系统是否恢复运行。如果系统恢复运行，则解锁换流器VSC1，闭合开关，将其定位定交流电压控制模式或定功率控制模式。如果系统没有恢复运行，检测超过一定时间，则换流器VSC1退出运行。此时完成交直流互联系统的故障恢复，系统恢复稳定。

若是有2个换流器发生阀控保护动作信号，则进行如下步骤。断开换流器VSC1和换流器VSC2间的直流线路，以隔离故障。闭锁换流器VSC1和换流器VSC2。隔离故障后，判断系统是否恢复运行。如果系统恢复运行，则将换流器VSC1和换流器VSC2进行解锁；将换流器VSC1和换流器VSC2均转为定直流电压控制模式，实现每个换流器独立运行。至此，完成交直流系统故障恢复，系统恢复稳定运行。

本实施例提供的柔性多状态电力电子装置中的换流器为交直流系统的节点，与交流电网互联，支持分布式能源的直流介入，为交直流负载供电。该方法能够在短时间内快速有效地恢复故障影响，将故障影响区域限制在一定范围内，有效提升配电网安全稳定运行能力，提高配电网供电可靠性。

在本实施例中还提供了一种柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

相应地，请参考图8，本发明实施例提供一种柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复装置，包括：第一获取模块1、第一处理模块2和第二处理模块3。

第一获取模块，用于获取第一预设时间内柔性多状态电力电子装置中发生闭锁的换流器的闭锁个数；详细内容参考步骤S1所述。

第一处理模块，用于将闭锁个数与柔性多状态电力电子装置中换流器的总数量进行比较，得到比较结果；详细内容参考步骤S2所述。

第二处理模块，用于根据比较结果确定故障类型，并根据故障类型进行故障恢复；详细内容参考步骤S3所述。

在一实施例中，第二处理模块包括：第一处理单元，用于在比较结果为闭锁个数小于总数量时，确定故障类型为交流侧故障，详细内容参考步骤S31所述；第二处理单元，用于判断未发生闭锁的换流器中是否存在第一类型控制模式的换流器，详细内容参考步骤S32所述；第三处理单元，用于在未发生闭锁的换流器中不存在第一类型控制模式的换流器时，控制未发生闭锁的换流器中的任意一个换流器转换为第一类型控制模式的换流器，详细内容参考步骤S33所述；第四处理单元，用于待故障隔离后控制系统恢复运行，详细内容参考步骤S34所述。

在一实施例中，第二处理模块还包括：第五处理单元，用于在未发生闭锁的换流器中存在第一类型控制模式的换流器时，控制第一类型控制模式的换流器继续运行；详细内容参考步骤S35所述。

在一实施例中，第四处理单元包括：第一判断子单元，用于待故障隔离后，判断第二预设时间内系统是否恢复运行，详细内容参考步骤S341所述；第一处理子单元，用于在第二预设时间内系统恢复运行，控制发生闭锁的换流器解锁，详细内容参考步骤S342所述；第二处理子单元，用于解锁后的换流器转换为第二类型控制模式的换流器，详细内容参考步骤S343所述。

在一实施例中，第四处理单元还包括：第三处理子单元，用于在第二预设时间内系统未恢复运行，控制发生闭锁的换流器继续闭锁，详细内容参考步骤S344所述；第二判断子单元，用于判断闭锁时间是否大于第三预设时间，详细内容参考步骤S345所述；第四处理子单元，用于在闭锁时间大于第三预设时间时，控制发生闭锁的换流器退出运行，详细内容参考步骤S346所述。

在一实施例中，第四处理单元还包括：第五处理子单元，用于在闭锁时间小于或者等于第三预设时间时，控制发生闭锁的换流器继续闭锁；详细内容参考步骤S347所述。

在一实施例中，第二处理模块还包括：第六处理单元，用于在比较结果为闭锁个数等于总数量时，确定故障类型为直流侧故障，详细内容参考步骤S36所述；第七处理单元，用于控制直流线路侧的隔离装置动作进行故障隔离，详细内容参考步骤S37所述；第八处理单元，用于待故障隔离后控制发生闭锁的换流器解锁，详细内容参考步骤S38所述；第九处理单元，用于控制柔性多状态电力电子装置中的所有换流器均在第一类型控制模式下独立运行，详细内容参考步骤S39所述。

上述各个模块的更进一步的功能描述与上述方法实施例相同，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图9所示，包括：处理器101和存储器102；其中，处理器101和存储器102可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

处理器101可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器101还可以为其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器102作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法对应的程序指令/模块(例如，图8所示的第一获取模块1、第一处理模块2和第二处理模块3)。处理器101通过运行存储在存储器102中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法。

存储器102可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器101所创建的数据等。此外，存储器102可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器102可选包括相对于处理器101远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器101。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器102中，当被所述处理器101执行时，执行如图1至图7所示实施例中的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法。

上述服务器具体细节可以对应参阅图1至图7所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述任一所述的导烟片控制方法。本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-StateDrive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，其特征在于，所述的柔性多状态电力电子装置包括至少两个换流器，所述换流器之间通过直流互联，所述方法包括如下步骤：

获取第一预设时间内所述柔性多状态电力电子装置中发生闭锁的换流器的闭锁个数；

将所述闭锁个数与所述柔性多状态电力电子装置中换流器的总数量进行比较，得到比较结果；

根据所述比较结果确定故障类型，并根据所述故障类型进行故障恢复；

其中，根据所述比较结果确定故障类型，并根据所述故障类型进行故障恢复的步骤中，包括：

在所述比较结果为闭锁个数小于所述总数量时，确定故障类型为交流侧故障；

判断未发生闭锁的换流器中是否存在第一类型控制模式的换流器；

在所述未发生闭锁的换流器中不存在所述第一类型控制模式的换流器时，控制所述未发生闭锁的换流器中的任意一个换流器转换为第一类型控制模式的换流器；

待故障隔离后控制系统恢复运行；

在所述比较结果为所述闭锁个数等于所述总数量时，确定故障类型为直流侧故障；

控制直流线路侧的隔离装置动作进行故障隔离；

待故障隔离后控制发生闭锁的换流器解锁；

控制所述柔性多状态电力电子装置中的所有换流器均在第一类型控制模式下独立运行。

2.根据权利要求1所述的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，其特征在于，判断未发生闭锁的换流器中是否存在第一类型控制模式的换流器的步骤之后，还包括：

在所述未发生闭锁的换流器中存在所述第一类型控制模式的换流器时，控制所述第一类型控制模式的换流器继续运行。

3.根据权利要求1或者2所述的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，其特征在于，待故障隔离后控制系统恢复运行的步骤中，包括：

待故障隔离后，判断第二预设时间内系统是否恢复运行；

在第二预设时间内系统恢复运行，控制发生闭锁的换流器解锁；

解锁后的换流器转换为第二类型控制模式的换流器。

4.根据权利要求3所述的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，其特征在于，判断第二预设时间内系统是否恢复运行的步骤之后，还包括：

在第二预设时间内系统未恢复运行，控制发生闭锁的换流器继续闭锁；

判断闭锁时间是否大于第三预设时间；

在所述闭锁时间大于所述第三预设时间时，控制所述发生闭锁的换流器退出运行。

5.根据权利要求3所述的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法，其特征在于，判断闭锁时间是否大于第三预设时间的步骤之后，还包括：

在所述闭锁时间小于或者等于所述第三预设时间时，控制所述发生闭锁的换流器继续闭锁。

6.一种柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取第一预设时间内所述柔性多状态电力电子装置中发生闭锁的换流器的闭锁个数；

第一处理模块，用于将所述闭锁个数与所述柔性多状态电力电子装置中换流器的总数量进行比较，得到比较结果；

第二处理模块，用于根据所述比较结果确定故障类型，并根据所述故障类型进行故障恢复；

其中，所述第二处理模块包括：

第一处理单元，用于在所述比较结果为闭锁个数小于所述总数量时，确定故障类型为交流侧故障；

第二处理单元，用于判断未发生闭锁的换流器中是否存在第一类型控制模式的换流器；

第三处理单元，用于在所述未发生闭锁的换流器中不存在所述第一类型控制模式的换流器时，控制所述未发生闭锁的换流器中的任意一个换流器转换为第一类型控制模式的换流器；

第四处理单元，用于待故障隔离后控制系统恢复运行；

第六处理单元，用于在所述比较结果为所述闭锁个数等于所述总数量时，确定故障类型为直流侧故障；

第七处理单元，用于控制直流线路侧的隔离装置动作进行故障隔离；

第八处理单元，用于待故障隔离后控制发生闭锁的换流器解锁；

第九处理单元，用于控制所述柔性多状态电力电子装置中的所有换流器均在第一类型控制模式下独立运行。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1－5中任一项所述的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行上述权利要求1－5中任一所述的柔性多状态电力电子装置保护及故障恢复方法。

Images