CN112582991A - 一种混合级联多端直流输电系统故障处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种混合级联多端直流输电系统故障处理方法，所述故障处理方法包括：采集模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流；提取阀侧交流电流的谐波分量，并判断模块化多电平换流器是否发生短路故障，若确认模块化多电平换流器发生短路故障，则闭锁模块化多电平换流器并跳开模块化多电平换流器所连接的交流进线断路器，合上模块化多电平换流器两端并联的旁通开关，当整流换流站检测到逆变换流站退出一个换流器后，退出串联的两个晶闸管换流器中的任一个。本发明能够有效解决模块化多电平换流器短路故障的识别问题，能够有效的解决混合换流器在线退出的难题，实现串联模块化多电平换流器的故障在线退出，更好的保护各设备的安全。
Description
技术领域
本发明属于直流输电领域，特别涉及一种混合级联多端直流输电系统故障处理方法。
背景技术
近年来为了解决逆变侧换相失败的问题，同时满足远距离大容量输电的要求，国内正在实施混合多端直流输电工程，例如乌东德特高压三端混合直流输电工程，其整流侧采用两个晶闸管换流器串联，两个逆变侧均采用两个模块化多电平换流器串联。另外也有工程准备采用整流侧为两个晶闸管换流器串联，逆变侧为多个模块化多电平换流器并联后与一个晶闸管换流器串联的拓扑结构。
在这些混合拓扑结构中均会用到模块化多电平换流器，而模块化多电平换流器中易于发生故障的即是穿墙套管，目前依据桥臂电抗器布置位置的不同，主要有如图1和图2所示的两种情况。一旦发生如图1中故障F31BC或图2中故障F33BC将给模块化多电平换流器带来较大影响，对于图1中的故障F31BC由于交流侧也形成了短路，因而故障特征明显，现有的交流过流保护即可迅速动作保护模块化多电平换流器。而对于图2中的故障F33BC由于故障特征不是特别明显，现有保护方法不能快速识别并动作保护模块化多电平换流器，因此急需提供一种有效的保护方法。
此外，对于混合级联直流工程而言，单个模块化多电平换流器故障退出运行后应不影响另一串联换流器的正常运行，从而保证串联型直流输电系统运行的灵活性和可靠性。当前常规直流输电系统的晶闸管型换流器的在线投退技术已较为成熟，混合级联直流输电系统的模块化多电平换流器的在线投退技术尚处于研究之中。
发明内容
本发明的目的是：提供一种混合级联多端直流输电系统故障处理方法，能够有效解决模块化多电平换流器短路故障的识别问题，能够有效的解决混合换流器在线退出的难题，实现串联模块化多电平换流器的故障在线退出，减小退出时的交直流电流冲击和功率损失，更好的保护各设备的安全。
为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种混合级联多端直流输电系统故障处理方法，所述方法用于整流换流站采用两个晶闸管换流器串联，逆变换流站采用至少一个模块化多电平换流器与一个晶闸管换流器通过直流输电线路相串联的混合级联多端直流输电系统，其特征在于，所述故障处理方法包括：
采集模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流；
提取阀侧交流电流的谐波分量，并判断模块化多电平换流器是否发生短路故障，若确认模块化多电平换流器发生短路故障，则闭锁模块化多电平换流器并跳开模块化多电平换流器所连接的交流进线断路器，合上模块化多电平换流器两端并联的旁通开关，其中跳开模块化多电平换流器所连接的交流进线断路器与合上模块化多电平换流器两端并联的旁通开关不分先后顺序；
当整流换流站检测到逆变换流站退出一个换流器后，退出串联的两个晶闸管换流器中的任一个。
优选地，所述谐波分量主要包括直流分量，二次谐波分量，三次谐波分量。
优选地，所述确认模块化多电平换流器发生短路故障是指模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量大于第一谐波电流定值，且持续时间超过第一检测时间定值。
优选地，所述模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量大于第一谐波电流定值是指模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量中的直流分量，二次谐波分量，三次谐波分量均大于保护定值。
本发明的有益效果：本发明能够有效解决模块化多电平换流器短路故障的识别问题，能够有效的解决混合换流器在线退出的难题，实现串联模块化多电平换流器的故障在线退出，减小退出时的交直流电流冲击和功率损失，更好的保护各设备的安全。
附图说明
图1为桥臂电抗器配置在靠近交流侧的模块化多电平换流器单元示意图；
图2为桥臂电抗器配置在靠近直流侧的模块化多电平换流器单元示意图；
图3为本发明的混合级联多端直流输电系统故障处理方法示意图；
图4是整流站由两个晶闸管换流器串联，逆变站为3个模块化多电平换流器并联后通过直流输电线路与一个晶闸管换流器串联组成的混合级联多端直流输电系统；
图5为本发明的混合级联多端直流输电系统故障处理方法另一个实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。其中，相同的组件使用相同的附图标记。
如图3所示为本发明的混合级联多端直流输电系统故障处理方法的一个具体实施例，应用于如图4所示的混合级联多端直流输电系统；所述故障处理方法包括：
采集模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流；
提取阀侧交流电流的谐波分量，并判断模块化多电平换流器是否发生短路故障，若确认模块化多电平换流器发生短路故障，则闭锁模块化多电平换流器并跳开模块化多电平换流器所连接的交流进线断路器，合上模块化多电平换流器两端并联的旁通开关。
当整流换流站检测到逆变换流站退出一个换流器后，退出串联的两个晶闸管换流器中的任一个。
优选地，所述谐波分量主要包括直流分量，二次谐波分量，三次谐波分量。
优选地，所述确认模块化多电平换流器发生短路故障是指模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量大于第一谐波电流定值，且持续时间超过第一检测时间定值。
优选地，所述模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量大于第一谐波电流定值是指模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量中的直流分量，二次谐波分量，三次谐波分量均大于保护定值。
本发明适用于所有的存在模块化多电平换流器的直流输电系统。
如图5所示为本发明的混合级联多端直流输电系统故障处理方法的又一个具体实施例，所述故障处理方法包括：
采集模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流；
提取阀侧交流电流的谐波分量，并判断模块化多电平换流器是否发生短路故障，若确认模块化多电平换流器发生短路故障，则闭锁模块化多电平换流器并合上模块化多电平换流器两端并联的旁通开关，跳开模块化多电平换流器所连接的交流进线断路器。
当整流换流站检测到逆变换流站退出一个换流器后，退出串联的两个晶闸管换流器中的任一个。
优选地，所述谐波分量主要包括直流分量，二次谐波分量，三次谐波分量。
优选地，所述确认模块化多电平换流器发生短路故障是指模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量大于第一谐波电流定值，且持续时间超过第一检测时间定值。
优选地，所述模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量大于第一谐波电流定值是指模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量中的直流分量，二次谐波分量，三次谐波分量均大于保护定值。
本发明能够有效解决模块化多电平换流器短路故障的识别问题，能够有效的解决混合换流器在线退出的难题，实现串联模块化多电平换流器的故障在线退出，减小退出时的交直流电流冲击和功率损失，更好的保护各设备的安全。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种混合级联多端直流输电系统故障处理方法，所述方法用于整流换流站采用两个晶闸管换流器串联，逆变换流站采用至少一个模块化多电平换流器与一个晶闸管换流器通过直流输电线路相串联的混合级联多端直流输电系统，其特征在于，所述故障处理方法的步骤包括：
采集模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流；
提取阀侧交流电流的谐波分量，并判断模块化多电平换流器是否发生短路故障，若确认模块化多电平换流器发生短路故障，则闭锁模块化多电平换流器并跳开模块化多电平换流器所连接的交流进线断路器，合上模块化多电平换流器两端并联的旁通开关，其中跳开模块化多电平换流器所连接的交流进线断路器与合上模块化多电平换流器两端并联的旁通开关不分先后顺序；
当整流换流站检测到逆变换流站退出一个换流器后，退出串联的两个晶闸管换流器中的任一个。
2.如权利要求1所述的一种混合级联多端直流输电系统故障处理方法，其特征在于，所述谐波分量包括直流分量，二次谐波分量，三次谐波分量。
3.如权利要求1或2所述的一种混合级联多端直流输电系统故障处理方法，其特征在于，所述确认模块化多电平换流器发生短路故障是指模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量大于第一谐波电流定值，且持续时间超过第一检测时间定值。
4.如权利要求3所述的一种混合级联多端直流输电系统故障处理方法，其特征在于，所述模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量大于第一谐波电流定值是指模块化多电平换流器输出的阀侧交流电流中的谐波分量中的直流分量，二次谐波分量，三次谐波分量均大于保护定值。
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| CN109755954A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-05-14 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种混合直流输电系统换流器故障保护方法及装置 |
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