CN111679233A - 一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法 - Google Patents

一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法，通过对比两套直流控制系统的测量量差值，分析测量通道是否存在测量异常；若测量通道存在异常，则分析直流控制系统换流变网侧的负序电压、带记忆的正序电压及电压变化量是否异常，判断直流控制系统是否存在实际故障，进而定位存在故障的通道；可以快速对故障通道进行定位。

Description

一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法
技术领域
本申请涉及高压直流输电技术领域，具体而言，涉及一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法。
背景技术
直流输电工程中使用的直流测量量包括直流电压U、直流电流I两种类型，部分直流电压、直流电流作为输入量参与直流控制系统运算逻辑，这些电压、电流测量量的准确性直接影响直流输电系统的可靠性。但是，常规判断测量量异常的方法为：计算值—测量值，不能帮助控制系统定位故障通道。所以需要提供一种方案以便于对控制系统测量异常进行故障定位。
发明内容
本申请的目的在于提供一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法，用以实现对控制系统测量异常进行故障定位的技术效果。
本申请实施例提供了一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法，包括获取第一直流控制系统的第一直流电压/电流值，并分析所述第一直流电压/电流值是否异常；若所述第一直流电压/电流值异常，则获取第二直流控制系统的第二直流电压/电流值，根据第一直流电压与第二直流电压的差值或者第一直流电流与第二直流电流的差值分析测量异常是否是由测量通道异常所引起；若测量异常是由测量通道异常所引起，则获取第一直流控制系统的换流变进线三相电压和额定二次相电压，分析所述第一直流控制系统的换流变进线电压变化量是否存在异常；若所述换流变进线电压变化量存在异常，则分析所述第一直流控制系统的换流变进线负序电压是否异常，或者带记忆的换流变进线正序电压是否异常；若所述换流变进线负序电压异常或者所述换流变进线正序电压异常，则第二直流控制系统的测量通道存在故障；否则，第一直流控制系统的测量通道存在故障。
进一步地，所述根据第一直流电压与第二直流电压的差值或者第一直流电流与第二直流电流的差值分析测量异常是否是由测量通道异常所引起的步骤包括：分析第一直流电压与第二直流电压的差值的绝对值是否大于最大电压允许测量误差，或者第一直流电流与第二直流电流的差值的绝对值是否大于最大电流允许测量误差；若第一直流电压与第二直流电压的差值的绝对值大于最大电压允许测量误差，或者第一直流电流与第二直流电流的差值的绝对值大于最大电流允许测量误差，则测量异常是由测量通道异常所引起。
进一步地，获取第一直流控制系统的换流变进线三相电压和额定二次相电压，分析所述第一直流控制系统的换流变进线电压变化量是否存在异常的步骤包括：根据异常时刻的换流变进线三相电压和该时刻上一个周期的换流变进线三相电压计算换流变进线电压变化量；分析所述换流变进线电压变化量的绝对值是否大于正常运行情况下的最大允许采样误差和额定二次相电压的乘积；若所述换流变进线电压变化量的绝对值大于正常运行情况下的最大允许采样误差和额定二次相电压的乘积，则换流变进线电压变化量存在异常。
进一步地，分析所述第一直流控制系统的换流变进线负序电压是否异常，或者带记忆的换流变进线正序电压是否异常的步骤包括：获取对端换流站直流线路出线侧发生高阻接地的本端换流站换流变进线电压的负序电压；根据所述换流变进线三相电压计算换流变进线负序电压；分析所述换流变进线负序电压的绝对值是否大于所述负序电压与第一直流控制系统可靠系数的乘积；若换流变进线负序电压的绝对值大于所述负序电压与第一直流控制系统可靠系数的乘积，则换流变进线负序电压存在异常。
进一步地，分析所述第一直流控制系统的换流变进线负序电压是否异常，或者带记忆的换流变进线正序电压是否异常的步骤还包括：根据公式
Figure BDA0002539857550000031
计算得到带记忆的换流变进线正序电压；式中
Figure BDA0002539857550000032
其中Uac_A、Uac_B、Uac_C表示换流变进线三相电压，T表示周期；
Figure BDA0002539857550000033
分析所述换流变进线正序电压是否大于预设的正序电压门槛值；若所述换流变进线正序电压大于预设的正序电压门槛值，则换流变进线正序电压异常。
进一步地，所述周期T＝20ms。
进一步地，所述正序电压门槛值大于0.1倍的额定二次相电压值。
本申请能够实现的有益效果是：本申请通过对比两套直流控制系统的测量量差值，分析测量通道是否存在测量异常；若测量通道存在异常，则分析直流控制系统换流变网侧的负序电压、带记忆的正序电压及电压变化量是否异常，判断直流控制系统是否存在实际故障，进而定位存在故障的通道；可以快速对故障通道进行定位。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法流程示意图。
经申请人研究发现，目前判断测量量异常的方法为：计算值-测量值，其中计算值根据当前整定的直流功率、电流及系统阻抗等运算后得出。但对于控制系统来说，并不知道是哪一套的测量量异常，有专利提出使用历史数据定位故障通道(201710934937.X基于历史数据样本和算法校验的电气量测量故障判别方法)，但是这种方法。判断周期长，不适用于控制系统的快速性。也有学者提出使用直流功率与交流功率的差异来判断是否存在实际故障来定位测量异常通道，但实际运行时，直流测量量异常将带来叫交、直流系统电压电流的快速变化，且由于无功元件(电容、电抗)的存在将时电压、电流的变化存在差异。所以本申请提供了一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法，以便于更为方便快速地定位测量异常通道。具体内容如下所述。
步骤S101，获取第一直流控制系统的第一直流电压/电流值，并分析所述第一直流电压/电流值是否异常。
正常运行时，可以先获取各套直流控制系统的直流电压/电流值，然后分析直流电压/电流值的计算值与测量值的差值是否大于最大允许测量误差或工程经验值。如果直流电压/电流值的计算值与测量值的差值大于最大允许测量误差或工程经验值，则该直流控制系统的直流电压/电流值异常。
步骤S102，若所述第一直流电压/电流值异常，则获取第二直流控制系统的第二直流电压/电流值，根据第一直流电压与第二直流电压的差值或者第一直流电流与第二直流电流的差值分析测量异常是否是由测量通道异常所引起。
如果其中一个直流控制系统(即第一直流控制系统)的直流电压/电流值异常，则获取另一个直流控制系统(第二直流控制系统)的直流电压/电流值，然后根据两个直流控制系统直流电压的差值或者直流电流的差值分析测量异常是否是由测量通道异常所引起。
在一种实施方式中，可以分析第一直流电压与第二直流电压的差值的绝对值是否大于最大电压允许测量误差，或者第一直流电流与第二直流电流的差值的绝对值是否大于最大电流允许测量误差；
若第一直流电压与第二直流电压的差值的绝对值大于最大电压允许测量误差，或者第一直流电流与第二直流电流的差值的绝对值大于最大电流允许测量误差，则测量异常是由测量通道异常所引起。
步骤S103，若测量异常是由测量通道异常所引起，则获取第一直流控制系统的换流变进线三相电压和额定二次相电压，分析所述第一直流控制系统的换流变进线电压变化量是否存在异常。
如果测量异常是由测量通道异常所引起，则可以进一步获取第一直流控制系统换流变进线三相电压和额定二次相电压，分析第一直流控制系统的换流变进线电压变化量是否存在异常。
具体地，可以根据异常时刻的换流变进线三相电压和该时刻上一个周期的换流变进线三相电压计算换流变进线电压变化量；分析换流变进线电压变化量的绝对值是否大于正常运行情况下的最大允许采样误差和额定二次相电压的乘积；若换流变进线电压变化量的绝对值大于正常运行情况下的最大允许采样误差和额定二次相电压的乘积，则换流变进线电压变化量存在异常。换流变进线电压变化量存在异常的判断条件为|ΔUac_φ|>N×K2；其中Uac_φ表示换流变进线三相电压Uac_A、Uac_B、Uac_C；ΔUac_φ＝Uac_φ(t)-Uac_φ(t-T)，其中Uac_φ(t)表示某时刻t的采样值，Uac_φ(t-T)表示某时刻t上一个周期的采样值，T为一个周波的时间，我国为50Hz的频率，则T＝20ms；N表示可靠系数，取正常运行情况的最大允许采样误差；K2表示额定二次相电压。
步骤S104，若所述换流变进线电压变化量存在异常，则分析所述第一直流控制系统的换流变进线负序电压是否异常，或者带记忆的换流变进线正序电压是否异常。
当第一直流控制系统的换流变进线电压变化量存在异常时，可以进一步分析第一直流控制系统的换流变进线负序电压是否异常，或者带记忆的换流变进线正序电压是否异常。
在一种实施方式中，可以获取对端换流站直流线路出线侧发生高阻接地的本端换流站换流变进线电压的负序电压；根据换流变进线三相电压计算换流变进线负序电压；分析换流变进线负序电压的绝对值是否大于负序电压与第一直流控制系统可靠系数的乘积；若换流变进线负序电压的绝对值大于负序电压与第一直流控制系统可靠系数的乘积，则换流变进线负序电压存在异常。换流变进线负序电压存在异常的判定条件为：|Uac(2)|>M×K3；其中3×Uac(2)＝Uac_A+a2×Uac_B+a×Uac_C；
Figure BDA0002539857550000061
Figure BDA0002539857550000062
M表示第一直流控制系统可靠系数，一般M>1。K3表示对端换流站直流线路出线侧发生高阻接地的本端换流站换流变进线电压的负序电压。
在一种实施方式中，可以根据公式
Figure BDA0002539857550000063
计算得到带记忆的换流变进线正序电压；式中
Figure BDA0002539857550000064
其中Uac_A、Uac_B、Uac_C表示换流变进线三相电压，T表示周期，可以为20ms；
Figure BDA0002539857550000065
然后分析换流变进线正序电压是否大于预设的正序电压门槛值；若换流变进线正序电压大于预设的正序电压门槛值，则换流变进线正序电压异常。正序电压门槛值大于0.1倍的额定二次相电压值。、
步骤105，若所述换流变进线负序电压异常或者所述换流变进线正序电压异常，则第二直流控制系统的测量通道存在故障；否则，第一直流控制系统的测量通道存在故障。
如果第一直流控制系统的换流变进线电压变化量存在异常的情况下，换流变进线负序电压异常或者所述换流变进线正序电压异常，则第二直流控制系统的测量通道存在故障，第二直流控制系统退出运行状态；否则，第一直流控制系统的测量通道存在故障，第一直流控制系统退出运行状态。
综上所述，本申请实施例提供一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法，包括获取第一直流控制系统的第一直流电压/电流值，并分析所述第一直流电压/电流值是否异常；若所述第一直流电压/电流值异常，则获取第二直流控制系统的第二直流电压/电流值，根据第一直流电压与第二直流电压的差值或者第一直流电流与第二直流电流的差值分析测量异常是否是由测量通道异常所引起；若测量异常是由测量通道异常所引起，则获取第一直流控制系统的换流变进线三相电压和额定二次相电压，分析所述第一直流控制系统的换流变进线电压变化量是否存在异常；若所述换流变进线电压变化量存在异常，则分析所述第一直流控制系统的换流变进线负序电压是否异常，或者带记忆的换流变进线正序电压是否异常；若所述换流变进线负序电压异常或者所述换流变进线正序电压异常，则第二直流控制系统的测量通道存在故障；否则，第一直流控制系统的测量通道存在故障。
通过对比两套直流控制系统的测量量差值，分析测量通道是否存在测量异常；若测量通道存在异常，则分析直流控制系统换流变网侧的负序电压、带记忆的正序电压及电压变化量是否异常，判断直流控制系统是否存在实际故障，进而定位存在故障的通道；可以快速对故障通道进行定位。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种混合直流工程控制系统测量异常的定位方法，其特征在于，包括：
获取第一直流控制系统的第一直流电压/电流值，并分析所述第一直流电压/电流值是否异常；
若所述第一直流电压/电流值异常，则获取第二直流控制系统的第二直流电压/电流值，根据第一直流电压与第二直流电压的差值或者第一直流电流与第二直流电流的差值分析测量异常是否是由测量通道异常所引起；
若测量异常是由测量通道异常所引起，则获取第一直流控制系统的换流变进线三相电压和额定二次相电压，分析所述第一直流控制系统的换流变进线电压变化量是否存在异常；
若所述换流变进线电压变化量存在异常，则分析所述第一直流控制系统的换流变进线负序电压是否异常，或者带记忆的换流变进线正序电压是否异常；
若所述换流变进线负序电压异常或者所述换流变进线正序电压异常，则第二直流控制系统的测量通道存在故障；否则，第一直流控制系统的测量通道存在故障。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述根据第一直流电压与第二直流电压的差值或者第一直流电流与第二直流电流的差值分析测量异常是否是由测量通道异常所引起的步骤包括：
分析第一直流电压与第二直流电压的差值的绝对值是否大于最大电压允许测量误差，或者第一直流电流与第二直流电流的差值的绝对值是否大于最大电流允许测量误差；
若第一直流电压与第二直流电压的差值的绝对值大于最大电压允许测量误差，或者第一直流电流与第二直流电流的差值的绝对值大于最大电流允许测量误差，则测量异常是由测量通道异常所引起。
3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，获取第一直流控制系统的换流变进线三相电压和额定二次相电压，分析所述第一直流控制系统的换流变进线电压变化量是否存在异常的步骤包括：
根据异常时刻的换流变进线三相电压和该时刻上一个周期的换流变进线三相电压计算换流变进线电压变化量；
分析所述换流变进线电压变化量的绝对值是否大于正常运行情况下的最大允许采样误差和额定二次相电压的乘积；
若所述换流变进线电压变化量的绝对值大于正常运行情况下的最大允许采样误差和额定二次相电压的乘积，则换流变进线电压变化量存在异常。
4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，分析所述第一直流控制系统的换流变进线负序电压是否异常，或者带记忆的换流变进线正序电压是否异常的步骤包括：
获取对端换流站直流线路出线侧发生高阻接地的本端换流站换流变进线电压的负序电压；
根据所述换流变进线三相电压计算换流变进线负序电压；
分析所述换流变进线负序电压的绝对值是否大于所述负序电压与第一直流控制系统可靠系数的乘积；
若换流变进线负序电压的绝对值大于所述负序电压与第一直流控制系统可靠系数的乘积，则换流变进线负序电压存在异常。
5.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，分析所述第一直流控制系统的换流变进线负序电压是否异常，或者带记忆的换流变进线正序电压是否异常的步骤还包括：
根据公式
Figure FDA0002539857540000021
计算得到带记忆的换流变进线正序电压；式中
Figure FDA0002539857540000022
其中Uac_A、Uac_B、Uac_C表示换流变进线三相电压，T表示周期；
Figure FDA0002539857540000023
分析所述换流变进线正序电压是否大于预设的正序电压门槛值；
若所述换流变进线正序电压大于预设的正序电压门槛值，则换流变进线正序电压异常。
6.根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，所述周期T＝20ms。
7.根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，所述正序电压门槛值大于0.1倍的额定二次相电压值。
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