CN110838714B - 避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法，包括步骤一：选择任意一回直流输电系统作为本回直流输电系统接收其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号,并且考虑本回直流输电系统的换相结果；步骤二：分别判断本回直流输电系统、其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号的真假。本方法通过建立多馈入直流输电控制保护系统间的信号交互,根据其他回直流系统的换相失败情况和本回直流系统的换相失败情况来设置增加关断角的数值，解决单一交流系统故障引起的多回直流发生连续换相失败的问题，避免多回直流发生连续换相失败造成交流大电网系统的不稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及交直流输电混联系统和高压直流输电控制保护系统领域，尤其涉及一种避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法。
背景技术
近二十年来，中国的（特）高压直流输电工程发展迅速，已经在华东、广东、山东等地区形成多回直流输电馈入的大电网系统，且多回（特）高压直流输电工程输送的电力功率非常巨大。（特）高压直流输电工程采用晶闸管换流阀的单控器件技术中，交流系统接地故障引起直流输电系统发生换相失败的现象非常常见。在多回直流输电馈入的大电网系统中，单一的交流系统接地等故障常常引起多回直流输电系统同时发生换相失败。直流输电系统换相失败产生的后果之一是直流输电系统输送到交流电网系统的功率急剧减少，威胁到交流电网系统的稳定运行。多回直流输电系统同时发生换相失败将使多回直流输电系统输送到交流电网系统的功率减少得更多，更为严重地威胁到交流大电网系统的稳定运行。因此，避免单一的交流系统接地等故障引起多回直流输电系统同时发生换相失败，特别是发生连续换相失败，具有十分重要的意义。
目前避免连续的换相失败技术领域有两个基本技术：检测是否发生换相失败技术和避免连续换相失败技术。
1、检测是否发生换相失败技术有很多，比如：交流系统电压低、直流电流大于换流变压器阀侧电流、关断角低、面积法等。
2、避免连续换相失败技术有：增加关断角、降低直流功率、使用低压限流功能（VDCL）等。
其中，增加关断角是最常见的处理直流输电系统发生换相失败后的技术。通常，增加的关断角角度数值为一固定值（如5度）。研究表明，对交流网侧故障程度更为严重的情况，增加的关断角选择更大的数值（如15度），将更有利于避免后续的连续换相失败。同时，如果固定选择更大的增加的关断角角度，则当轻微交流网侧故障引起换相失败后，由于增加关断角选择更大的角度这一控制操作，对正常的直流输电将产生更大的功率扰动。因此，如何判别和选择恰当的增加关断角角度数值就是一个关键的技术问题。
发明专利“直流换相失败根据面积数值设置增加熄弧角数值的方法（201410801164.4）” 通过交流网侧电压面积数值确定交流网侧的故障程度，根据面积数值设置增加关断角（熄弧角）数值。
目前,多回直流系统(即控制保护系统)间没有任何信号联系,各回直流系统各自独立运行。
发明内容
本发明通过建立多馈入直流输电控制保护系统间的信号交互,根据其他回直流系统的换相失败情况来设置增加关断角的数值，解决单一交流系统故障引起的多回直流发生连续换相失败的问题，避免多回直流发生连续换相失败造成交流输电系统的不稳定运行。
为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
该避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法，包括：
步骤一、选择任意一回直流输电系统作为本回直流输电系统接收其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号,并且考虑本回直流输电系统的换相结果；
步骤二、分别判断本回直流输电系统、其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号的真假；
步骤三、若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为假，则不考虑其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号的真假，均保持本回直流输电控制系统原始的关断角角度，原始的关断角角度不增加；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，对其他回直流输电系统换相失败被检测到信号为真的不同组合进行逻辑运算得到多个逻辑运算结果；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号均判断为假，则在本回直流输电控制系统原始的关断角角度基础上增加本回关断角角度；
步骤四、若步骤三中本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到信号为真，不同组合进行逻辑运算的多个结果分别与本回直流输电系统的信号进行“逻辑加”运算，选取逻辑运算结果中的最大值作为其他回关断角角度；
步骤五、在原始的关断角角度基础上叠加本回关断角角度、其他回关断角角度作为本回直流输电系统最终输出的触发角角度。
或该避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法，包括：
步骤一、选择任意一回直流输电系统作为本回直流输电系统接收其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号,并且不考虑本回直流输电系统的换相结果；
步骤二、分别判断本回直流输电系统、其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号的真假；
步骤三、若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为假，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，则对其他回直流输电系统换相失败被检测到信号为真的不同组合进行逻辑运算得到多个逻辑运算结果；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为假，其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号全部判断为假，则保持本回直流输电控制系统原始的关断角角度，原始的关断角角度不增加；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号全部判断为假，则仅在本回直流输电控制系统原始的关断角角度基础上增加本回关断角角度；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，则在本回直流输电控制系统原始的关断角角度基础上增加本回关断角角度，对其他回直流输电系统换相失败被检测到信号为真的不同组合进行逻辑运算得到多个逻辑运算结果；
步骤四、若步骤三中，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到信号为真，不同组合进行逻辑运算的多个结果分别与本回直流输电系统的信号进行“逻辑加”运算，选取多个逻辑运算结果中的最大值作为其他回关断角角度；
步骤五、本回直流输电系统在原始的关断角角度基础上叠加本回关断角角度、其他回关断角角度作为本回直流输电系统最终输出的触发角角度。
作为优选的，步骤三中，不同组合进行逻辑运算包括所有其他回直流输电系统信号的“逻辑或”运算、所有其他回直流输电系统信号的“逻辑与”运算、其他回直流输电系统中任意两回直流输电系统信号的“逻辑与”运算得到两回结果，得到的所有两回结果再进行“逻辑或”运算得到并列结果。
作为优选的，步骤五中，触发角角度数值范围为0度至40度。
本发明的有益效果为，本方法通过建立多馈入直流输电控制保护系统间的信号交互,根据其他回直流系统的换相失败情况和本回直流系统的换相失败情况来设置增加关断角的数值，解决单一交流系统故障引起的多回直流发生连续换相失败的问题，避免多回直流发生连续换相失败造成交流大电网系统的不稳定运行。
附图说明
图1为本发明逻辑示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
该避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法一，包括：
步骤一、选择任意一回直流输电系统作为本回直流输电系统接收其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号,并且考虑本回直流输电系统的换相结果；
步骤二、分别判断本回直流输电系统、其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号的真假；
步骤三、若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为假，则不考虑其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号的真假，均保持本回直流输电控制系统原始的关断角角度，原始的关断角角度不增加；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，对其他回直流输电系统换相失败被检测到信号为真的不同组合进行逻辑运算得到多个逻辑运算结果；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号均判断为假，则在本回直流输电控制系统原始的关断角角度基础上增加本回关断角角度；
步骤四、若步骤三中本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到信号为真，不同组合进行逻辑运算的多个结果分别与本回直流输电系统的信号进行“逻辑加”运算，选取逻辑运算结果中的最大值作为其他回关断角角度；
步骤五、在原始的关断角角度基础上叠加本回关断角角度、其他回关断角角度作为本回直流输电系统最终输出的触发角角度。
该避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法二，包括：
步骤一、选择任意一回直流输电系统作为本回直流输电系统接收其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号,并且不考虑本回直流输电系统的换相结果；
步骤二、分别判断本回直流输电系统、其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号的真假；
步骤三、若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为假，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，则对其他回直流输电系统换相失败被检测到信号为真的不同组合进行逻辑运算得到多个逻辑运算结果；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为假，其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号全部判断为假，则保持本回直流输电控制系统原始的关断角角度，原始的关断角角度不增加；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号全部判断为假，则仅在本回直流输电控制系统原始的关断角角度基础上增加本回关断角角度；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，则在本回直流输电控制系统原始的关断角角度基础上增加本回关断角角度，对其他回直流输电系统换相失败被检测到信号为真的不同组合进行逻辑运算得到多个逻辑运算结果；
步骤四、若步骤三中，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到信号为真，不同组合进行逻辑运算的多个结果分别与本回直流输电系统的信号进行“逻辑加”运算，选取多个逻辑运算结果中的最大值作为其他回关断角角度；
步骤五、本回直流输电系统在原始的关断角角度基础上叠加本回关断角角度、其他回关断角角度作为本回直流输电系统最终输出的触发角角度。
两种方法区别在于考虑和不考虑本回直流输电系统的被检测到的信号真假，但在两种方法的步骤三中，不同组合进行逻辑运算包括所有其他回直流输电系统信号的“逻辑或”运算、所有其他回直流输电系统信号的“逻辑与”运算、其他回直流输电系统中任意两回直流输电系统信号的“逻辑与”运算得到两回结果，得到的所有两回结果再进行“逻辑或”运算得到并列结果。
两种方法的步骤五中，触发角角度数值范围为0度至40度。
实施例：
避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法的具体实施例步骤如下：
某地区共有4回直流输电系统接入，将4回直流输电系统定义为直流A、B、C、D，以直流A作为观测的本回直流。
逻辑一：直流B、C、D相换相失败被检测到的信号进行“逻辑或”运算，得到输出值X，当X为真时，直流A增加其他回关断角角度8度；当X为假时，直流A增加其他回关断角角度0度。
逻辑二：直流B、C、D相换相失败被检测到的信号进行“逻辑与”运算，得到输出值Y，当Y为真时，直流A增加其他回关断角角度15度；当Y为假时，直流A增加其他回关断角角度0度。
逻辑三：直流B、C、D任意两回直流进行“逻辑与”运算，将得到的三个“逻辑与”运算结果进行“逻辑或”运算，得到输出值Z，当Z为真，直流A增加其他回关断角角度12度；当Z为假时，直流A增加其他回关断角角度0度。
使用方法一，考虑本回直流A的换相结果，直流A的换相失败被检测到的信号为真时，直流A增加本回关断角角度为5度和逻辑一、逻辑二、逻辑三得出的其他回关断角中的最大值，得到触发角角度实际为本回关断角角度5度与逻辑一、逻辑二、逻辑三得出的其他回关断角中的最大值的和；直流A的换相失败被检测到的信号为假时，无论逻辑一、逻辑二、逻辑三输出结果为多少，得到触发角角度均为0度。
使用方法二，不考虑本回直流A的换相结果，直流A的换相失败被检测到的信号为真时，直流A增加本回关断角角度为5度和逻辑一、逻辑二、逻辑三得出的其他回关断角中的最大值，得到触发角角度实际为本回关断角角度5度与逻辑一、逻辑二、逻辑三得出的其他回关断角中的最大值的和；直流A的换相失败被检测到的信号为假时，直流A增加本回关断角角度为0度和逻辑一、逻辑二、逻辑三得出的其他回关断角中的最大值，得到触发角角度实际为逻辑一、逻辑二、逻辑三得出的其他回关断角中的最大值。
使用方法一，将4回直流输电系统定义为直流A、B、C、D相，且为直流A、B、C、D相换相失败被检测到的信号定义真假，得到如下情况，以便更容易理解本发明的技术方案。
（1）考虑本回直流A的换相结果，直流A、B发生换相失败，直流C、D没有发生换相失败。
直流A发生换相失败，直流A增加本回关断角5度；逻辑一输出值X为真，直流A增加其他回关断角角度8度；逻辑二输出值Y为假，直流A增加其他回关断角角度0度；逻辑三输出值Z为假，直流A增加其他回关断角角度0度。
逻辑一、逻辑二、逻辑三中其他回关断角角度最大值为8度，所以选取其他回关断角角度为8度。
最终直流A触发角角度为13度，此触发角角度为本回关断角5度叠加其他回关断角角度15度得出。
（2）考虑本回直流A的换相结果，直流B、C发生换相失败，直流A、D没有发生换相失败。
直流A没有发生换相失败，直流A增加本回关断角0度；逻辑一输出值X为真，直流A增加其他回关断角角度8度；逻辑二输出值Y为假，直流A增加其他回关断角角度0度；逻辑三输出值Z为真，直流A增加其他回关断角角度12度。
由于直流A没有发生换相失败，所以不考虑其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号的真假，均保持本回直流输电控制系统原始的关断角角度，原始的关断角角度不增加，最终直流A触发角角度为0度。
（3）考虑本回直流A的换相结果，直流A、B、C、D均发生换相失败。
直流A发生换相失败，直流A增加本回关断角5度；逻辑一输出值X为真，直流A增加其他回关断角角度8度；逻辑二输出值Y为真，直流A增加其他回关断角角度15度；逻辑三输出值Z为真，直流A增加其他回关断角角度12度。
逻辑一、逻辑二、逻辑三中其他回关断角角度最大值为15度，所以选取其他回关断角角度为15度。
最终直流A触发角角度为20度，此触发角角度为本回关断角5度叠加其他回关断角角度15度得出。
使用方法二，将4回直流输电系统定义为直流A、B、C、D相，且为直流A、B、C、D相换相失败被检测到的信号定义真假，得到如下情况，以便更容易理解本发明的技术方案。
（4）不考虑本回直流A的换相结果，直流A、B发生换相失败，直流C、D没有发生换相失败。
直流A发生换相失败，直流A增加本回关断角5度；逻辑一输出值X为真，直流A增加其他回关断角角度8度；逻辑二输出值Y为假，直流A增加其他回关断角角度0度；逻辑三输出值Z为假，直流A增加其他回关断角角度0度。
逻辑一、逻辑二、逻辑三中其他回关断角角度最大值为8度，所以选取其他回关断角角度为8度。
最终直流A触发角角度为13度，此触发角角度为本回关断角5度叠加其他回关断角角度8度得出。
（5）不考虑本回直流A的换相结果，直流B、C发生换相失败，直流A、D没有发生换相失败。
直流A没有发生换相失败，直流A增加本回关断角0度；逻辑一输出值X为真，直流A增加其他回关断角角度8度；逻辑二输出值Y为假，直流A增加其他回关断角角度0度；逻辑三输出值Z为真，直流A增加其他回关断角角度12度。
逻辑一、逻辑二、逻辑三中其他回关断角角度最大值为12度，所以选取其他回关断角角度为12度。
最终直流A触发角角度为12度，此触发角角度为本回关断角0度叠加其他回关断角角度12度得出。
（6）不考虑本回直流A的换相结果，直流A、B、C、D均没有发生换相失败。
最终直流A触发角角度为0度。
本发明通过建立多馈入直流输电控制保护系统间的信号交互,根据其他回直流系统的换相失败情况和本回直流系统的换相失败情况来设置增加关断角的数值，解决单一交流系统故障引起的多回直流发生连续换相失败的问题，避免多回直流发生连续换相失败造成交流大电网系统的不稳定运行。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (4)
1.一种避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法，其特征在于，包括：
步骤一、选择任意一回直流输电系统作为本回直流输电系统接收其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号,并且考虑本回直流输电系统的换相结果；
步骤二、分别判断本回直流输电系统、其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号的真假；
步骤三、若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为假，则不考虑其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号的真假，均保持本回直流输电控制系统原始的关断角角度，原始的关断角角度不增加；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，对其他回直流输电系统换相失败被检测到信号为真的不同组合进行逻辑运算得到多个逻辑运算结果，所述不同组合进行逻辑运算为对其他回直流换相失败被检测到的信号进行“逻辑或”运算；对其他回直流换相失败被检测到的信号进行“逻辑与”运算；对其他回直流换相失败被检测到的信号中任意两个进行“逻辑与”运算，将得到的多个“逻辑与”运算结果进行“逻辑或”运算；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号均判断为假，则在本回直流输电控制系统原始的关断角角度基础上增加本回关断角角度；
步骤四、若步骤三中本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到信号为真，不同组合进行逻辑运算的多个结果分别与本回直流输电系统的信号进行“逻辑加”运算，选取逻辑运算结果中的最大值作为其他回关断角角度；
步骤五、在原始的关断角角度基础上叠加本回关断角角度、其他回关断角角度作为本回直流输电系统最终输出的触发角角度。
2.一种避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法，其特征在于，包括：
步骤一、选择任意一回直流输电系统作为本回直流输电系统接收其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号,并且不考虑本回直流输电系统的换相结果；
步骤二、分别判断本回直流输电系统、其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号的真假；
步骤三、若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为假，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，则对其他回直流输电系统换相失败被检测到信号为真的不同组合进行逻辑运算得到多个逻辑运算结果，所述不同组合进行逻辑运算为对其他回直流换相失败被检测到的信号进行“逻辑或”运算；对其他回直流换相失败被检测到的信号进行“逻辑与”运算；对其他回直流相失败被检测到的信号中任意两个进行“逻辑与”运算，将得到的多个“逻辑与”运算结果进行“逻辑或”运算；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为假，其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号全部判断为假，则保持本回直流输电控制系统原始的关断角角度，原始的关断角角度不增加；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他回直流输电系统换相失败被检测到的信号全部判断为假，则仅在本回直流输电控制系统原始的关断角角度基础上增加本回关断角角度；
若本回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到的信号判断为真，则在本回直流输电控制系统原始的关断角角度基础上增加本回关断角角度，对其他回直流输电系统换相失败被检测到信号为真的不同组合进行逻辑运算得到多个逻辑运算结果；
步骤四、若步骤三中，其他任意一回直流输电系统换相失败被检测到信号为真，不同组合进行逻辑运算的多个结果分别与本回直流输电系统的信号进行“逻辑加”运算，选取多个逻辑运算结果中的最大值作为其他回关断角角度；
步骤五、本回直流输电系统在原始的关断角角度基础上叠加本回关断角角度、其他回关断角角度作为本回直流输电系统最终输出的触发角角度。
3.如权利要求1-2中任一项所述的避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法，其特征在于，步骤三中，不同组合进行逻辑运算包括所有其他回直流输电系统信号的“逻辑或”运算、所有其他回直流输电系统信号的“逻辑与”运算、其他回直流输电系统中任意两回直流输电系统信号的“逻辑与”运算得到两回结果，得到的所有两回结果再进行“逻辑或”运算得到并列结果。
4.如权利要求1或2中任一项所述的避免多回直流输电馈入系统多回直流连续换相失败的方法，其特征在于，步骤五中，触发角角度数值范围为0度至40度。
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