CN110676821A - 直流输电系统及其开关开断方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直流输电系统及其开关开断方法和装置；首先检测第一直流换流站是否发生直流故障；其次当检测到第一直流换流站发送直流故障时，第一直流换流站的第一开关元件断开，同时对第二直流换流站调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过第二直流换流站的第二开关元件的直流电流；判断所述第二开关元件的直流电流是否出现过零点，若是，第二开关元件断开。当一个直流换流站发生直流故障时，通过叠加交流分量调整其它的直流换流站调制波的直流分量，让流过与其它的直流换流站连接的开关元件的直流电流存在过零点，使得该开关元件开断，不会因开关元件不会熄弧而损坏，从而提高该开关元件的使用寿命，也提高了该直流输电系统的使用寿命。

Description

直流输电系统及其开关开断方法和装置

技术领域

本发明涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种直流输电系统及其开关开断方法和装置。

背景技术

直流输电系统主要由换流站(整流站和逆变站)、直流线路、交流侧和直流侧的电力滤波器、无功补偿装置、换流变压器、直流电抗器以及保护、控制装置等构成，其中换流站是直流输电系统的核心，它完成交流和直流之间的变换。

随着社会的发展，直流输电技术也快速发展，直流输电的应用越来越广泛。现有直流输电主要包含柔性直流输电、多端直流输电以及直流电网输电。相比于传统两端直流输电系统，现有直流输电系统运行方式更加灵活多样，在直流输电系统出现故障后采用开关器件的直流断路器开断直流电流，因开关器件开断直流电流的次数受限，频繁采用开关器件开断直流电流，影响开关器件的使用寿命，从而影响直流输电系统的性能。

因此，针对上述情况，在工作正常时，如何提高直流输电系统的换流站能够避免开关开断的直流电流，延长直流输电系统中的开关器件寿命成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种直流输电系统及其开关开断方法和装置，用于解决现有直流输电系统出现故障后频繁开断直流电流，开关器件使用寿命低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种直流输电系统的开关开断方法，包括以下步骤：

S1.检测第一直流换流站是否发生直流故障；

S2.当检测到所述第一直流换流站发送直流故障时，所述第一直流换流站的第一开关元件断开，同时对第二直流换流站调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过所述第二直流换流站的第二开关元件的直流电流；

S3.判断所述第二开关元件的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，所述第二开关元件断开；若不出现过零点，直流输电系统接收到所述第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后所述第二开关元件断开。

优选地，叠加所述交流分量的步骤包括：

获取所述第二直流换流站中三相的上桥臂调制波和下桥臂调制波以及从所述直流输电系统中获取交流分量；

将所述第二直流换流站中当前运行三相的上桥臂调制波、下桥臂调制波与所述交流分量进行叠加，得到流过所述第二开关元件的直流电流。

优选地，所述延时时间T1为1s～10s。

优选地，当所述直流输电系统检测到所述第二开关元件断开，所述第二直流换流站继续以静止同步补偿器模式运行。

本发明还提供一种直流输电系统的开关开断装置，包括：

故障检测单元，用于检测第一直流换流站是否发生直流故障；

控制单元，用于当所述故障检测单元检测到所述第一直流换流站发送直流故障时，所述控制单元控制所述第一直流换流站的第一开关元件断开，同时控制第二直流换流站调制波的直流分量叠加交流分量；

数据处理单元，用于计算流过所述第二直流换流站的第二开关元件的直流电流；

判断单元，用于判断所述直流电流是否存在过零点，若存在过零点，所述控制单元控制所述第二开关元件断开；若不存在过零点，所述控制单元接收到所述第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后，所述控制单元控制所述第二开关元件断开。

优选地，所述数据处理单元，获取所述第二直流换流站中三相的上桥臂调制波和下桥臂调制波以及从所述直流输电系统中获取交流分量，根据所述第二直流换流站中当前运行三相的上桥臂调制波、下桥臂调制波与所述交流分量进行叠加，计算得到流过所述第二开关元件的直流电流。

本发明还提供一种直流输电系统，包括至少两个换流端和一个交流转直流装置，两个所述换流端分别为第一换流端和第二换流端；

所述交流转直流装置包括第一直流换流站、第一开关元件、第二直流换流站和第二开关元件，所述第一直流换流站与所述第一换流端连接，所述第一开关元件与所述第二开关元件连接，所述第二开关元件与所述第二直流换流站连接，所述第二直流换流站与所述第二换流端连接；该直流输电系统开关开断的步骤包括：

当所述第一直流换流站发送直流故障后，所述第一直流换流站的换流阀关闭，所述第一开关元件断开；

所述第二直流换流站中调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过所述第二开关元件的直流电流，判断所述第二开关元件的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，所述第二开关元件断开；若不出现过零点，所述直流输电系统接收到所述第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后所述第二开关元件断开。

优选地，一个所述交流转直流装置、所述第一换流端和所述第二换流端形成双端对称单极的直流输电系统，所述交流转直流装置设置在所述第一换流端和所述第二换流端之间，所述双端对称单极的直流输电系统开关开断的步骤包括：

当所述第一直流换流站发送直流故障后，所述第一直流换流站的换流阀关闭，所述第一直流换流站的第一开关元件断开；

所述第二直流换流站中调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过所述第二开关元件的直流电流，判断所述第二开关元件的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，所述第二开关元件断开；若不出现过零点，所述直流输电系统接收到所述第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后所述第二开关元件断开。

优选地，两个所述交流转直流装置、两个所述第一换流端和两个所述第二换流端形成双端对称双极的直流输电系统，每个所述交流转直流装置设置在所述第一换流端和与所述第一换流端对应的所述第二换流端之间，所述双端对称双极的直流输电系统开关开断的步骤包括：

当其中一个的所述交流转直流装置的所述第一直流换流站发送直流故障后，所述第一直流换流站的换流阀关闭，所述第一直流换流站的第一开关元件断开；

所述第二直流换流站中调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过所述第二直流换流站的第二开关元件的直流电流，检测到所述第二直流换流站中的第二开关元件的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，所述第二开关元件断开；若不出现过零点，所述直流输电系统接收到所述第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后所述第二开关元件断开。

优选地，所述直流输电系统为多端口直流输电系统，包括至少三个所述换流端和所述交流转直流装置，三个所述换流端分别为第三换流端、第四换流端和第五换流端，所述交流转直流装置包括第三直流换流站、第四直流换流站和第五直流换流站，所述第三直流换流站的第三开关元件与所述第四直流换流站的第四开关元件连接，所述第四开关元件与所述第五直流换流站的第五开关元件连接，所述第五开关元件与所述第三开关元件连接；该直流输电系统开关开断的步骤包括：

当所述第四直流换流站发送直流故障后，所述第四直流换流站的换流阀关闭，所述第四开关元件断开；

所述第三直流换流站或所述第五直流换流站中调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过所述第三开关元件或所述第五开关元件的直流电流，检测到所述第三开关元件或所述第五开关元件中的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，所述第三开关元件或所述第五开关元件断开；若不出现过零点，所述直流输电系统接收到所述第四直流换流站闭锁信号，延时时间T1后所述第三开关元件或所述第五开关元件断开。

从以上技术方案可以看出，本发明的实施例具有以下优点：

1.当其中一个直流换流站发生直流故障时，通过叠加交流分量调整其它的直流换流站调制波的直流分量，让流过与其它的直流换流站连接的开关元件的直流电流存在过零点，从而使得该开关元件开断，不会因开关元件不会熄弧而损坏，从而提高该开关元件的使用寿命，也提高了该直流输电系统的使用寿命解决了现有直流输电系统出现故障后频繁开断直流电流，开关器件使用寿命低的技术问题；

2.当其中一个直流换流站发生直流故障时，通过叠加交流分量调整其它的直流换流站调制波的直流分量，让流过与其它的直流换流站连接的开关元件的直流电流不存在过零点，直流输电系统通过延时1s～10s直接让开关元件开断，也使得不会因开关元件不会熄弧而损坏，从而提高该开关元件的使用寿命，也提高了该直流输电系统的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例所述的直流输电系统的开关开断方法的步骤流程图。

图2为本发明实施例所述的直流输电系统的开关开断方法叠加交流分量的步骤流程图。

图3为本发明实施例所述的直流输电系统的开关开断方法叠加交流分量的框架示意图。

图4为本发明实施例所述的直流输电系统的开关开断装置的框架图。

图5为本发明实施例所述直流输电系统的框架示意图。

图6为本发明实施例所述双端对称单极的直流输电系统的框架示意图。

图7为本发明实施例所述的双端对称双极的直流输电系统的框架示意图。

图8为本发明实施例所述多端口直流输电系统的框架示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供了一种直流输电系统及其开关开断方法和装置，用于解决现有直流输电系统出现故障后频繁开断直流电流，开关器件使用寿命低的技术问题。

实施例一：

本发明实施例提供一种直流输电系统的开关开断方法，如图1所示，图1为该直流输电系统的开关开断方法的步骤流程图。该直流输电系统的开关开断方法包括以下步骤：

S1.检测第一直流换流站是否发生直流故障；

S2.当检测到第一直流换流站发送直流故障时，第一直流换流站的第一开关元件断开，同时对第二直流换流站调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过所述第二直流换流站的第二开关元件的直流电流；

S3.判断第二开关元件的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，第二开关元件断开；若不出现过零点，直流输电系统接收到第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后第二开关元件断开。

可选的，在步骤S3中，直流输电系统接收到第一直流换流站闭锁信号，采用时间继电器的延时时间T1后直接让第二开关元件断开。其中，延时时间T1为1s～10s。需要说明的是，在本实施例中，延时时间T1的数值优先选用为整数数值。

可选地，在步骤S3中，当直流输电系统检测到第二开关元件断开时，第二直流换流站仍然继续以静止同步补偿器(STATCOM)模式运行。

在实际的应用中直流输电系统经过叠加交流分量流过第二开关元件的直流电流作为输出，从而对第二直流换流站中调制波进行调整，以及计算第二开关元件的直流电流是否存在过零点，使得故障期间通过调整直流换流站中的直流分量使得流过与直流换流站相对应的开关元件的直流电流存在过零点断开该开关元件，避免直流输电系统流过该开关元件的充电电流直接断开该开关元件将导致该开关元件开断直流电流时不熄弧，从而影响该开关元件的使用寿命。

需要说明的是，开关元件可以为继电器，也可以为断路器、接触器等开关元件，开关元件的数量可以为一个、两个、三个。上述部件的数量和型号的限定只是本实施例中的一个说明，不局限于本技术方案，可以根据实际的需求变动的。

与现有的直流输电系统中采用直流断路器让直流电流开关，但该直流断路器成本高；或采用机械式直流断路器，成本低，但是开断直流电流的能力有限，频繁开断直流电流影响该器件设备寿命。而本发明实施例提供的直流输电系统的开关开断方法，当其中一个直流换流站发生直流故障时，通过叠加交流分量调整其它的直流换流站调制波的直流分量，让流过与其它的直流换流站连接的开关元件的直流电流存在过零点，从而使得该开关元件开断，不会因开关元件不会熄弧而损坏，从而提高该开关元件的使用寿命，也提高了该直流输电系统的使用寿命。本发明实施例还提供的直流输电系统的开关开断方法，当其中一个直流换流站发生直流故障时，通过叠加交流分量调整其它的直流换流站调制波的直流分量，让流过与其它的直流换流站连接的开关元件的直流电流不存在过零点，直流输电系统通过延时1s～10s直接让开关元件开断，也使得不会因开关元件不会熄弧而损坏，从而提高该开关元件的使用寿命，也提高了该直流输电系统的使用寿命。

可选的，在步骤S1中，检测第一直流换流站是否发生直流故障。

需要说明的是，在实际的应用中判断第一直流换流站是否发生直流故障采用的方法是可以为直流低电压检测，也可以采用直流过电流检测等。其中，当第一直流换流站没有发生直流故障时，第一直流换流站按照预设参数运行。

可选的，在步骤S2中，当检测到第一直流换流站发送直流故障时，第一直流换流站的第一开关元件断开，同时对第二直流换流站调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过第二直流换流站的第二开关元件的直流电流。

如图2所述，图2位发明实施例提供一种直流输电系统的开关开断方法叠加交流分量的步骤流程图。该叠加交流分量的步骤包括：

S21：获取第二直流换流站中三相的上桥臂调制波和下桥臂调制波以及从直流输电系统中获取交流分量；

S22：将第二直流换流站中当前运行三相的上桥臂调制波、下桥臂调制波与交流分量进行叠加，得到流过第二开关元件的直流电流。

如图3所示，具体地。获取第二直流换流站中三相的上桥臂调制波和下桥臂调制波是从直流输电系统中获取的，而交流分量至从直流输电系统中直接获取的。其中，桥臂调制波主要包含直流输电系统的环流抑制控制器生成的调制波Mcir、外环及电流内环控制器生成的调制波Mac和直流电压控制生成的调制波为Mdc。第二直流换流站的调制波主要是上下桥臂Mcir、Mac、Mdc组成的非正弦波直接叠加交流分量，使得第二直流换流站输出的波形对应输出的电流产生过零点，从而让流过第二开关元件的直流电流存在过零点。例如第一直流换流站调制波中的幅值为直流电压的直流分量叠加5％的100Hz的交流分量可以让流过第二开关元件的直流电流存在过零点。

需要说明的是，环流抑制控制器生成的调制波是指用于抑制桥臂间环流的，主要是以二倍频为主的正弦波。外环及电流内环控制器生成的调制波是指在直流输电系统中有功交流输入的功率那一部分组成的正弦波。直流电压控制生成的调制波为直流输电系统中直流电压组成的直流偏置。

实施例二：

本发明实施例提供一种直流输电系统的开关开断装置，如图4所示，图4为该直流输电系统的开关开断装置的框架图。该直流输电系统的开关开断装置包括故障检测单元10、控制单元20、数据处理单元30和判断单元40。

故障检测单元10用于检测第一直流换流站是否发生直流故障。

控制单元20用于当故障检测单元10检测到第一直流换流站发送直流故障时，控制单元20控制第一直流换流站的第一开关元件断开，同时控制第二直流换流站调制波的直流分量叠加交流分量。

数据处理单元30用于计算流过第二直流换流站的第二开关元件的直流电流；

判断单元40用于判断直流电流是否存在过零点，若存在过零点，控制单元20控制第二开关元件断开；若不存在过零点，控制单元20接收到第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后，控制单元20控制第二开关元件断开。

需要说明的是，数据处理单元30首先获取所述第二直流换流站中三相的上桥臂调制波和下桥臂调制波以及从直流输电系统中获取交流分量，根据第二直流换流站中当前运行三相的上桥臂调制波、下桥臂调制波与交流分量进行叠加，计算得到流过第二开关元件的直流电流。

本发明实施例提供的直流输电系统的开关开断装置，当其中一个直流换流站发生直流故障时，通过叠加交流分量调整其它的直流换流站调制波的直流分量，让流过与其它的直流换流站连接的开关元件的直流电流存在过零点，从而使得该开关元件开断，不会因开关元件不会熄弧而损坏，从而提高该开关元件的使用寿命，也提高了该直流输电系统的使用寿命；若流过与其它的直流换流站连接的开关元件的直流电流不存在过零点，直流输电系统通过延时1s～10s直接让开关元件开断，也使得不会因开关元件不会熄弧而损坏，从而提高该开关元件的使用寿命，也提高了该直流输电系统的使用寿命。

实施例三：

本发明实施例提供一种直流输电系统，如图5所示，图5为该直流输电系统的框架示意图。该直流输电系统包括包括至少两个换流端和一个交流转直流装置60，两个换流端分别为第一换流端51和第二换流端52。其中，交流转直流装置60包括第一直流换流站61、第一开关元件62、第二直流换流站63和第二开关元件64，第一直流换流站61与第一换流端51连接，第一开关元件62与第二开关元件64连接，第二开关元件64与第二直流换流站63连接，第二直流换流站63与第二换流端52连接。该直流输电系统开关开断的步骤包括：

当第一直流换流站61发送直流故障后，第一直流换流站61的换流阀关闭，第一开关元件62断开；

第二直流换流站63中调制波的直流分量叠加交流分量，得到第二直流换流站63输出流过第二开关元件64的直流电流，检测到第二开关元件64的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，第二开关元件62断开；若不出现过零点，该直流输电系统接收到第一直流换流站61闭锁信号，延时时间T1后第二开关元件64断开。

需要说明的是，换流端可以为直流输电系统的送电端，也可以为直流输电系统的受电端。第一换流端51和第二换流端52主要用于与交流系统或直流系统连接。第一直流换流站61和第二直流换流站63优选为柔性直流换流站。第一开关元件62和第二开关元件64可以为继电器，也可以为断路器、接触器等开关元件。延时时间T1优选为1s～10s。该直流输电系统采用时间继电器延时的。在本实施例中，换流端可以根据需求进行设置的。

本发明实施例提供的直流输电系统，当其中一个直流换流站发生直流故障时，通过叠加交流分量调整其它的直流换流站调制波的直流分量，让流过与其它的直流换流站连接的开关元件的直流电流存在过零点，从而使得该开关元件开断，不会因开关元件不会熄弧而损坏，从而提高该开关元件的使用寿命，也提高了该直流输电系统的使用寿命；若流过与其它的直流换流站连接的开关元件的直流电流不存在过零点，直流输电系统通过延时1s～10s直接让开关元件开断，也使得不会因开关元件不会熄弧而损坏，从而提高该开关元件的使用寿命，也提高了该直流输电系统的使用寿命。

一个较佳的实施例，如图6所示，图6为本发明实施例所述双端对称单极的直流输电系统的框架示意图。双端对称单极的直流输电系统包括第一换流端51、第二换流端52、第一直流换流站1、第一开关元件1p/1n、第二直流换流站2和第二开关元件2p/2n。

该双端对称单极的直流输电系统开关开断的步骤包括：

当第一直流换流站1发送直流故障后，第一直流换流站1的换流阀关闭，第一直流换流站1的第一开关元件1p/1n断开；

第二直流换流站2中调制波的直流分量叠加交流分量，得到第二开关元件2p/2n的直流电流，检测到第二开关元件2p/2n的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，第二开关元件2p/2n断开；若不出现过零点，该双端对称单极的直流输电系统接收到第一直流换流站1闭锁信号，延时时间T1后第二开关元件2p/2n断开。

需要说明的是，当第一直流换流站1发送直流故障后，第一直流换流站1的换流阀关闭，第一直流换流站1的第一开关元件1p/1n断开，第一开关元件1p/1n无电流断开；由于直流线路的存在，第二开关元件2p/2n流过线路充电电流，由于电流大小与线路长度及线路参数有关，直接断开第二开关元件2p/2n将导致第二开关元件2p/2n开断直流电流不易熄弧，影响第二开关元件2p/2n使用寿命。延时时间T1优先选取的时间为1s～10s。当第二开关元件2p/2n开断后，第二直流换流站2继续以STATCOM(静止同步补偿器)模式运行。

另一个较佳的实施例，如图7所示，图7为本发明实施例的双端对称双极的直流输电系统的框架示意图。双端对称双极的直流输电系统包括两个第一换流端51、两个第二换流端52、两个第一直流换流站3、一个第一开关元件1p/1n、两个第二直流换流站4和一个第二开关元件2p/2n。

该双端对称双极的直流输电系统开关开断的步骤包括：

当第一直流换流站3发送直流故障后，第一直流换流站3的换流阀关闭，第一直流换流站3的第一开关元件1p/1n断开；

第二直流换流站4中调制波的直流分量叠加交流分量，得到第二开关元件2p/2n的直流电流，检测到第二开关元件2p/2n的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，第二开关元件2p/2n断开；若不出现过零点，该双端对称双极的直流输电系统接收到第一直流换流站3闭锁信号，延时时间T1后第二开关元件2p/2n断开。

需要说明的是，当第一直流换流站3发送直流故障后，第一直流换流站3的换流阀关闭，第一直流换流站3的第一开关元件1p/1n断开，第一开关元件1p/1n无电流断开；由于直流线路的出现，第二开关元件2p/2n流过线路充电电流，由于电流大小与线路长度及线路参数有关，直接断开第二开关元件2p/2n将导致第二开关元件2p/2n开断直流电流不易熄弧，影响第二开关元件2p/2n使用寿命。延时时间T1优先选取的时间为1s～10s。当第二开关元件2p/2n开断后，第二直流换流站2继续以STATCOM(静止同步补偿器)模式运行。

另一个较佳的实施例，如图8所示，图8为本发明实施例的多端口直流输电系统的框架示意图。在本实施例中，以三个端口为例进行说明。

多端口直流输电系统包括至少三个换流端和与换流端连接的交流转直流装置60，三个换流端分别为第三换流端53、第四换流端54和第五换流端55，交流转直流装置60包括第三直流换流站65、第四直流换流站66和第五直流换流站67，第三直流换流站65的第三开关元件3-4p/n与第四直流换流站66的第四开关元件4-5p/n连接，所第四开关元件4-5p/n与第五直流换流站67的第五开关元件5-3p/n连接，第五开关元件5-3p/n与第三开关元件3-4p/n连接。

该多端口直流输电系统开关开断的步骤包括：

当第四直流换流站66发送直流故障后，第四直流换流站66的换流阀关闭，第四开关元件4-5p/n断开；

第三直流换流站65或所述第五直流换流站67中调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过第三开关元件3-4p/n或第五开关元件5-3p/n的直流电流，检测到第三开关元件3-4p/n或第五开关元件5-3p/n中的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，第三开关元件3-4p/n或第五开关元件5-3p/n断开；若不出现过零点，该多端口直流输电系统接收到第四直流换流站66闭锁信号，延时时间T1后第三开关元件3-4p/n或第五开关元件5-3p/n断开。

需要说明的是，当第四直流换流站66发送直流故障后，第四直流换流站66的换流阀关闭，第四直流换流站66的第四开关元件4-5p/n断开，第四开关元件4-5p/n无电流断开；由于直流线路的存在，第三开关元件3-4p/n或第五开关元件5-3p/n流过线路充电电流，由于电流大小与线路长度及线路参数有关，直接断开第三开关元件3-4p/n或第五开关元件5-3p/n将导致第三开关元件3-4p/n或第五开关元件5-3p/n开断直流电流不易熄弧，影响第三开关元件3-4p/n或第五开关元件5-3p/n使用寿命。延时时间T1优先选取的时间为1s～10s。当第三开关元件3-4p/n或第五开关元件5-3p/n开断后，第三直流换流站65或所述第五直流换流站67继续以STATCOM(静止同步补偿器)模式运行。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种直流输电系统的开关开断方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.检测第一直流换流站是否发生直流故障；

S2.当检测到所述第一直流换流站发送直流故障时，所述第一直流换流站的第一开关元件断开，同时对第二直流换流站调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过所述第二直流换流站的第二开关元件的直流电流；

S3.判断所述第二开关元件的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，所述第二开关元件断开；若不出现过零点，直流输电系统接收到所述第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后所述第二开关元件断开。

2.根据权利要求1所述的直流输电系统的开关开断方法，其特征在于，叠加所述交流分量的步骤包括：

获取所述第二直流换流站中三相的上桥臂调制波和下桥臂调制波以及从所述直流输电系统中获取交流分量；

将所述第二直流换流站中当前运行三相的上桥臂调制波、下桥臂调制波与所述交流分量进行叠加，得到流过所述第二开关元件的直流电流。

3.根据权利要求1所述的直流输电系统的开关开断方法，其特征在于，所述延时时间T1为1s～10s。

4.根据权利要求1所述的直流输电系统的开关开断方法，其特征在于，当所述直流输电系统检测到所述第二开关元件断开，所述第二直流换流站继续以静止同步补偿器模式运行。

5.一种直流输电系统的开关开断装置，其特征在于，包括：

故障检测单元，用于检测第一直流换流站是否发生直流故障；

控制单元，用于当所述故障检测单元检测到所述第一直流换流站发送直流故障时，所述控制单元控制所述第一直流换流站的第一开关元件断开，同时控制第二直流换流站调制波的直流分量叠加交流分量；

数据处理单元，用于计算流过所述第二直流换流站的第二开关元件的直流电流；

判断单元，用于判断所述直流电流是否存在过零点，若存在过零点，所述控制单元控制所述第二开关元件断开；若不存在过零点，所述控制单元接收到所述第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后，所述控制单元控制所述第二开关元件断开。

6.根据权利要求5所述的直流输电系统的开关开断装置，其特征在于，所述数据处理单元，获取所述第二直流换流站中三相的上桥臂调制波和下桥臂调制波以及从所述直流输电系统中获取交流分量，根据所述第二直流换流站中当前运行三相的上桥臂调制波、下桥臂调制波与所述交流分量进行叠加，计算得到流过所述第二开关元件的直流电流。

7.一种直流输电系统，其特征在于，包括至少两个换流端和一个交流转直流装置，两个所述换流端分别为第一换流端和第二换流端；

所述交流转直流装置包括第一直流换流站、第一开关元件、第二直流换流站和第二开关元件，所述第一直流换流站与所述第一换流端连接，所述第一开关元件与所述第二开关元件连接，所述第二开关元件与所述第二直流换流站连接，所述第二直流换流站与所述第二换流端连接；该直流输电系统开关开断的步骤包括：

当所述第一直流换流站发送直流故障后，所述第一直流换流站的换流阀关闭，所述第一开关元件断开；

所述第二直流换流站中调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过所述第二开关元件的直流电流，判断所述第二开关元件的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，所述第二开关元件断开；若不出现过零点，所述直流输电系统接收到所述第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后所述第二开关元件断开。

8.根据权利要求7所述的直流输电系统，其特征在于，一个所述交流转直流装置、所述第一换流端和所述第二换流端形成双端对称单极的直流输电系统，所述交流转直流装置设置在所述第一换流端和所述第二换流端之间，所述双端对称单极的直流输电系统开关开断的步骤包括：

当所述第一直流换流站发送直流故障后，所述第一直流换流站的换流阀关闭，所述第一直流换流站的第一开关元件断开；

所述第二直流换流站中调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过所述第二开关元件的直流电流，判断所述第二开关元件的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，所述第二开关元件断开；若不出现过零点，所述直流输电系统接收到所述第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后所述第二开关元件断开。

9.根据权利要求7所述的直流输电系统，其特征在于，两个所述交流转直流装置、两个所述第一换流端和两个所述第二换流端形成双端对称双极的直流输电系统，每个所述交流转直流装置设置在所述第一换流端和与所述第一换流端对应的所述第二换流端之间，所述双端对称双极的直流输电系统开关开断的步骤包括：

当其中一个的所述交流转直流装置的所述第一直流换流站发送直流故障后，所述第一直流换流站的换流阀关闭，所述第一直流换流站的第一开关元件断开；

所述第二直流换流站中调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过所述第二直流换流站的第二开关元件的直流电流，检测到所述第二直流换流站中的第二开关元件的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，所述第二开关元件断开；若不出现过零点，所述直流输电系统接收到所述第一直流换流站闭锁信号，延时时间T1后所述第二开关元件断开。

10.根据权利要求7所述的直流输电系统，其特征在于，所述直流输电系统为多端口直流输电系统，包括至少三个所述换流端和所述交流转直流装置，三个所述换流端分别为第三换流端、第四换流端和第五换流端，所述交流转直流装置包括第三直流换流站、第四直流换流站和第五直流换流站，所述第三直流换流站的第三开关元件与所述第四直流换流站的第四开关元件连接，所述第四开关元件与所述第五直流换流站的第五开关元件连接，所述第五开关元件与所述第三开关元件连接；该直流输电系统开关开断的步骤包括：

当所述第四直流换流站发送直流故障后，所述第四直流换流站的换流阀关闭，所述第四开关元件断开；

所述第三直流换流站或所述第五直流换流站中调制波的直流分量叠加交流分量，得到流过所述第三开关元件或所述第五开关元件的直流电流，检测到所述第三开关元件或所述第五开关元件中的直流电流是否出现过零点，若出现过零点，所述第三开关元件或所述第五开关元件断开；若不出现过零点，所述直流输电系统接收到所述第四直流换流站闭锁信号，延时时间T1后所述第三开关元件或所述第五开关元件断开。

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