CN112952890A - 一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置 - Google Patents

一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112952890A
CN112952890A CN202110274976.8A CN202110274976A CN112952890A CN 112952890 A CN112952890 A CN 112952890A CN 202110274976 A CN202110274976 A CN 202110274976A CN 112952890 A CN112952890 A CN 112952890A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
bridge arm
short
direct
transmission system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110274976.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112952890B (zh
Inventor
蔡东晓
黄伟煌
曹润彬
李桂源
郭铸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd filed Critical Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Priority to CN202110274976.8A priority Critical patent/CN112952890B/zh
Publication of CN112952890A publication Critical patent/CN112952890A/zh
Priority to PCT/CN2021/131708 priority patent/WO2022193709A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112952890B publication Critical patent/CN112952890B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Protection Of Transformers (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置，所述方法通过采集柔性直流换流器的桥臂电流、直流侧电流和网侧变压器中性点电流，并提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量，根据预设条件，判断桥臂电抗器是否发生短路故障，若是，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器。本发明计算量小，可以提高效率，可靠性高，能充分考虑柔性直流输电系统复杂运行工况的影响，有效识别桥臂电抗器的短路故障，从而保护桥臂电抗器和换流阀等设备。

Description

一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置
技术领域
本发明涉及柔性直流输电系统领域，尤其涉及一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置。
背景技术
桥臂电抗器是柔性直流输电系统的重要设备之一，具有抑制故障电流上升率的作用。桥臂电抗器在模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)三相上下桥臂中分别配置，一般位于交流连接点和换流阀之间，也有工程将桥臂电抗器安置在直流极线和换流阀之间，以减轻两相桥臂穿墙套管短路故障对系统造成的影响。桥臂电抗器内部由多匝线圈构成，当桥臂电抗器内部发生匝间短路故障或端间短路故障时，换流器三相桥臂参数不再对称，桥臂中出现谐波电流，长时间运行会对桥臂电抗器和换流阀带来危害。
现有技术方案一般通过观察桥臂电抗器温升和噪音情况来对在运行的桥臂电抗器进行监测，又或者在停运检修时对桥臂电抗器的劣化状态进行评估，这种方法无法及时发现桥臂电抗器的内部故障。也有技术方案提出通过检测桥臂环流、子模块电容电压、直流电压和直流电流的谐波量来判别桥臂电抗器短路故障，但该方案没有充分考虑柔性直流输电系统复杂运行工况的影响。当柔性直流输电系统处于静止同步补偿器(StaticSynchronous Compensator,STATCOM)或空载加压试验(Open Line Test,OLT)等无直流功率传输运行模式时，阀控会主动向桥臂注入环流以保证桥臂电流检测的准确性，当柔性直流输电系统处于单极大地运行模式时，直流电流经过大地流入变压器中性点可能会导致变压器饱和产生谐波电压电流，现有技术方案在这些运行工况下可能会出现误判。此外，现有技术方案需要采集多个电气量进行大量运算，效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法，计算量小，可以提高效率，可靠性高，能充分考虑柔性直流输电系统复杂运行工况的影响，有效识别桥臂电抗器的短路故障，从而保护桥臂电抗器和换流阀等设备。
为解决以上的技术问题，本发明实施例提供一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法，包括：
采集柔性直流换流器的桥臂电流、直流侧电流和网侧变压器中性点电流；
提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量；
根据预设条件，判断桥臂电抗器是否发生短路故障，若是，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器。
优选地，所述提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量，具体为：
对所述桥臂电流和网侧变压器中性点电流进行傅里叶分解，提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量。
优选地，当预设条件同时满足时，则判断桥臂电抗器发生短路故障；
所述预设条件具体为：
(1)max(IbP100Hz，IbN100Hz)>Iset1；
(2)Idc≥Iset2；
(3)IN＜Iset3；
(4)预设条件(1)～(3)均满足，且持续时间超过预设时间定值；
其中，IbP100Hz为三相上桥臂电流的二次谐波分量幅值，IbN100Hz为三相下桥臂电流的二次谐波分量幅值，Idc为所述直流侧电流，IN为所述网侧变压器中性点电流的直流分量，Iset1、Iset2和Iset3分别为第一保护定值、第二保护定值和第三保护定值。
优选地，所述Iset1、Iset2和Iset3的整定方法具体为：
Iset1按躲过所述桥臂电抗器的制造公差和桥臂电流的测量误差整定；
Iset2按所述柔性直流输电系统最小功率运行时的直流电流整定；
Iset3按所述网侧变压器饱和时中性点直流电流的临界值整定。
优选地，在所述预设条件(1)～(3)均满足时，判断所述预设条件(4)是否满足，具体为：
当所述预设条件(1)～(3)均满足时，开始计时，并判断预设条件(4)是否满足；
若在计时过程中，所述预设条件(1)～(3)任意一条没有满足，则重置计时时间并返回判断所述预设条件(1)～(3)是否均满足；
若在所述计时过程中，所述预设条件(4)满足，则判断桥臂电抗器发生短路故障。
相应地，本发明实施例还提供了一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护装置，包括：
采集单元，用于采集柔性直流换流器的桥臂电流、直流侧电流和网侧变压器中性点电流；
数据处理单元，用于提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量；
逻辑判断单元，用于根据预设条件，判断桥臂电抗器是否发生短路故障，若是，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器。
优选地，所述数据处理单元具体为：
用于对所述桥臂电流和网侧变压器中性点电流进行傅里叶分解，提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量。
优选地，所述逻辑判断单元中当预设条件同时满足时，则判断桥臂电抗器发生短路故障；
所述预设条件具体为：
(1)max(IbP100Hz，IbN100Hz)>Iset1；
(2)Idc≥Iset2；
(3)IN＜Iset3；
(4)预设条件(1)～(3)均满足，且持续时间超过预设时间定值；
其中，IbP100Hz为三相上桥臂电流的二次谐波分量幅值，IbN100Hz为三相下桥臂电流的二次谐波分量幅值，Idc为所述直流侧电流，IN为所述网侧变压器中性点电流的直流分量，Iset1、Iset2和Iset3分别为第一保护定值、第二保护定值和第三保护定值。
优选地，所述Iset1、Iset2和Iset3的整定方法具体为：
Iset1按躲过所述桥臂电抗器的制造公差和桥臂电流的测量误差整定；
Iset2按所述柔性直流输电系统最小功率运行时的直流电流整定；
Iset3按所述网侧变压器饱和时中性点直流电流的临界值整定。
优选地，在所述预设条件(1)～(3)均满足时，判断所述预设条件(4)是否满足，具体为：
当所述预设条件(1)～(3)均满足时，开始计时，并判断预设条件(4)是否满足；
若在计时过程中，所述预设条件(1)～(3)任意一条没有满足，则重置计时时间并返回判断所述预设条件(1)～(3)是否均满足；
若在所述计时过程中，所述预设条件(4)满足，则判断桥臂电抗器发生短路故障。
本发明实施例提供的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置，通过采集柔性直流换流器的桥臂电流、直流侧电流和网侧变压器中性点电流，并提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量，根据预设条件，判断桥臂电抗器是否发生短路故障，若是，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器。本发明计算量小，可以提高效率，可靠性高，能充分考虑柔性直流输电系统复杂运行工况的影响，有效识别桥臂电抗器的短路故障，从而保护桥臂电抗器和换流阀等设备。
附图说明
图1是本发明实施例提供的MMC结构示意图；
图2是本发明实施例提供的伪双极柔性直流输电系统的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的双极柔性直流输电系统的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护装置的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通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。
参见图4，是本发明实施例提供的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法的流程示意图。
本发明实施例提供的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法，包括以下步骤：
S101，采集柔性直流换流器的桥臂电流、直流侧电流和网侧变压器中性点电流；
S102，提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量；
具体的，对所述桥臂电流和网侧变压器中性点电流进行傅里叶分解，提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量。
S103，根据预设条件，判断桥臂电抗器是否发生短路故障，若是，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器。
下面结合MMC的基本结构，对步骤S103进行详细的描述。
如图1所示，一个MMC由三个相单元构成，每相由上下两个桥臂构成，每个桥臂包含N个子模块(Sub-Module,SM)和一个串联的桥臂电抗器。
MMC正常运行时上下桥臂会流过内部环流，内部环流主要由直流电流和负序的二次谐波电流构成。在实际工程中，MMC正常运行时会投入环流抑制控制功能，桥臂电流中不会出现二次谐波分量。若某相桥臂的桥臂电抗器内部发生匝间短路故障(如图1所述的故障F1)或端间短路故障(如图1所述的故障F2)，三相桥臂参数不再对称，桥臂中将出现二次谐波电流。因此，通过预设条件(1)即六个桥臂的桥臂电流二次谐波分量幅值中的最大值超过第一保护定值Iset1，判断桥臂电抗器发生短路故障。为了进一步避免误判，因此预设更多的条件来规避柔性直流输电系统复杂运行工况的影响；
在实际工程中，为保证桥臂电流检测准确性，避免桥臂电流方向检测错误或出现频繁的桥臂电流正负变化，柔性直流输电系统设置有环流注入功能。当柔性直流输电系统处于STATCOM或OLT运行方式时，阀控检测到桥臂电流过小，会主动使能环流注入功能，通过预设条件(2)即直流侧电流Idc大于或等于第二保护定值Iset2，可避免在此运行工况下出现误判；
柔性直流输电系统有多种运行方式，以单极大地方式运行时，直流电流流经大地对地表的电位分布造成影响，会有直流电流从变压器中性点流入变压器绕组，造成变压器发生直流偏磁，变压器饱和后激励产生谐波，通过预设条件(3)即网侧变压器中性点电流的直流分量IN小于第三保护定值Iset3，可避免在此情形下出现误判。
通过预设条件(4)即预设条件(1)～(3)均满足且持续时间超过设定的时间定值，可避免在解闭锁、交流故障穿越等暂态过程中出现误判。即，
当预设条件同时满足时，则判断桥臂电抗器发生短路故障；
所述预设条件具体为：
(1)max(IbP100Hz，IbN100Hz)>Iset1；
(2)Idc≥Iset2；
(3)IN＜Iset3；
(4)预设条件(1)～(3)均满足，且持续时间超过预设时间定值；
其中，IbP100Hz为三相上桥臂电流的二次谐波分量幅值，IbN100Hz为三相下桥臂电流的二次谐波分量幅值，Idc为所述直流侧电流，IN为所述网侧变压器中性点电流的直流分量，Iset1、Iset2和Iset3分别为第一保护定值、第二保护定值和第三保护定值。
具体的，所述Iset1、Iset2和Iset3的整定方法具体为：
Iset1按躲过所述桥臂电抗器的制造公差和桥臂电流的测量误差整定；
Iset2按所述柔性直流输电系统最小功率运行时的直流电流整定；
Iset3按所述网侧变压器饱和时中性点直流电流的临界值整定。
具体的，在所述预设条件(1)～(3)均满足时，判断所述预设条件(4)是否满足。具体为当所述预设条件(1)～(3)均满足时，开始计时，并判断预设条件(4)是否满足；若在计时过程中，所述预设条件(1)～(3)任意一条没有满足，则重置计时时间并返回判断所述预设条件(1)～(3)是否均满足；若在所述计时过程中，所述预设条件(4)满足，则判断桥臂电抗器发生短路故障。优选的，判断预设条件(1)～(3)是否同时满足，若是，则启动计时器开始计时；再判断条件(4)是否满足，若在计时过程中，预设条件(1)～(3)任意一条没有满足，则重置计时器并返回判断预设条件(1)～(3)是否同时满足；若预设条件(4)满足，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器。
具体的，当判断桥臂电抗器发生短路故障，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器。
相应地，本发明还提供了柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护装置，能够实现上述实施例中的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法的所有步骤。
参见图5，是本发明实施例提供的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护装置结构示意图。
本发明实施例提供的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护装置，包括：
采集单元201，用于采集柔性直流换流器的桥臂电流、直流侧电流和网侧变压器中性点电流；
数据处理单元202，用于提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量；
逻辑判断单元203，用于根据预设条件，判断桥臂电抗器是否发生短路故障，若是，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器。
具体的，所述数据处理单元202具体为：
用于对所述桥臂电流和网侧变压器中性点电流进行傅里叶分解，提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量。
具体的，所述逻辑判断单元203中当预设条件同时满足时，则判断桥臂电抗器发生短路故障；
所述预设条件具体为：
(1)max(IbP100Hz，IbN100Hz)>Iset1；
(2)Idc≥Iset2；
(3)IN＜Iset3；
(4)预设条件(1)～(3)均满足，且持续时间超过预设时间定值；
其中，IbP100Hz为三相上桥臂电流的二次谐波分量幅值，IbN100Hz为三相下桥臂电流的二次谐波分量幅值，Idc为所述直流侧电流，IN为所述网侧变压器中性点电流的直流分量，Iset1、Iset2和Iset3分别为第一保护定值、第二保护定值和第三保护定值。
具体的，所述Iset1、Iset2和Iset3的整定方法具体为：
Iset1按躲过所述桥臂电抗器的制造公差和桥臂电流的测量误差整定；
Iset2按所述柔性直流输电系统最小功率运行时的直流电流整定；
Iset3按所述网侧变压器饱和时中性点直流电流的临界值整定。
在所述预设条件(1)～(3)均满足时，判断所述预设条件(4)是否满足，具体为：当所述预设条件(1)～(3)均满足时，开始计时，并判断预设条件(4)是否满足；若在计时过程中，所述预设条件(1)～(3)任意一条没有满足，则重置计时时间并返回判断所述预设条件(1)～(3)是否均满足；若在所述计时过程中，所述预设条件(4)满足，则判断桥臂电抗器发生短路故障。
具体的，当判断桥臂电抗器发生短路故障，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器。
本发明提供的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置，按照换流器单独进行配置，如一个柔性直流输电系统中有多个换流器，则每个换流器分别配置桥臂电抗器短路保护。若检测出桥臂电抗器短路故障，则发出告警信号并定位发生故障的换流器。
本发明提供的方案适用于如图2所示的伪双极结构的柔性直流输电系统和如图3所示的双极结构的柔性直流输电系统。但本发明提供的方案不仅适用于图2和图3所示的两端柔性直流输电系统，也适用于多端柔性直流输电系统。
本发明实施例提供的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置，通过采集柔性直流换流器的桥臂电流、直流侧电流和网侧变压器中性点电流，提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量，减少了计算量，提高效率。同时根据预设条件，判断桥臂电抗器是否发生短路故障，若是，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器，判据简单，充分考虑了柔性直流输电系统复杂运行工况的影响，通过预设条件(2)即直流侧电流Idc大于或等于第二保护定值Iset2和预设条件(3)即网侧变压器中性点的直流分量IN小于第三保护定值Iset3，保证柔性直流输电系统在STATCOM、OLT或单极大地运行时不会出现误判，通过预设条件(4)即预设条件(1)～(3)均满足且持续时间超过设定的时间定值，可避免在解闭锁、交流故障穿越等暂态过程中出现误判，有效识别桥臂电抗器的短路故障，从而保护桥臂电抗器和换流阀等设备，可靠性更高。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法，其特征在于，包括：
采集柔性直流换流器的桥臂电流、直流侧电流和网侧变压器中性点电流；
提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量；
根据预设条件，判断桥臂电抗器是否发生短路故障，若是，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器。
2.如权利要求1所述的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法，其特征在于，所述提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量，具体为：
对所述桥臂电流和网侧变压器中性点电流进行傅里叶分解，提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量。
3.如权利要求1所述的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法，其特征在于，当预设条件同时满足时，则判断桥臂电抗器发生短路故障；
所述预设条件具体为：
(1)max(IbP100Hz，IbN100Hz)>Iset1；
(2)Idc≥Iset2；
(3)IN＜Iset3；
(4)预设条件(1)～(3)均满足，且持续时间超过预设时间定值；
其中，IbP100Hz为三相上桥臂电流的二次谐波分量幅值，IbN100Hz为三相下桥臂电流的二次谐波分量幅值，Idc为所述直流侧电流，IN为所述网侧变压器中性点电流的直流分量，Iset1、Iset2和Iset3分别为第一保护定值、第二保护定值和第三保护定值。
4.如权利要求3所述的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法，其特征在于，所述Iset1、Iset2和Iset3的整定方法具体为：
Iset1按躲过所述桥臂电抗器的制造公差和桥臂电流的测量误差整定；
Iset2按所述柔性直流输电系统最小功率运行时的直流电流整定；
Iset3按所述网侧变压器饱和时中性点直流电流的临界值整定。
5.如权利要求3所述的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法，其特征在于，在所述预设条件(1)～(3)均满足时，判断所述预设条件(4)是否满足，具体为：
当所述预设条件(1)～(3)均满足时，开始计时，并判断预设条件(4)是否满足；
若在计时过程中，所述预设条件(1)～(3)任意一条没有满足，则重置计时时间并返回判断所述预设条件(1)～(3)是否均满足；
若在所述计时过程中，所述预设条件(4)满足，则判断桥臂电抗器发生短路故障。
6.一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护装置，其特征在于，包括：
采集单元，用于采集柔性直流换流器的桥臂电流、直流侧电流和网侧变压器中性点电流；
数据处理单元，用于提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量；
逻辑判断单元，用于根据预设条件，判断桥臂电抗器是否发生短路故障，若是，则发出告警信号并定位发生桥臂电抗器短路故障的换流器。
7.如权利要求6所述的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护装置，其特征在于，所述数据处理单元具体为：
用于对所述桥臂电流和网侧变压器中性点电流进行傅里叶分解，提取所述桥臂电流的二次谐波分量及所述网侧变压器中性点电流的直流分量。
8.如权利要求6所述的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护装置，其特征在于，所述逻辑判断单元中当预设条件同时满足时，则判断桥臂电抗器发生短路故障；
所述预设条件具体为：
(1)max(IbP100Hz，IbN100Hz)>Iset1；
(2)Idc≥Iset2；
(3)IN＜Iset3；
(4)预设条件(1)～(3)均满足，且持续时间超过预设时间定值；
其中，IbP100Hz为三相上桥臂电流的二次谐波分量幅值，IbN100Hz为三相下桥臂电流的二次谐波分量幅值，Idc为所述直流侧电流，IN为所述网侧变压器中性点电流的直流分量，Iset1、Iset2和Iset3分别为第一保护定值、第二保护定值和第三保护定值。
9.如权利要求8所述的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护装置，其特征在于，所述Iset1、Iset2和Iset3的整定方法具体为：
Iset1按躲过所述桥臂电抗器的制造公差和桥臂电流的测量误差整定；
Iset2按所述柔性直流输电系统最小功率运行时的直流电流整定；
Iset3按所述网侧变压器饱和时中性点直流电流的临界值整定。
10.如权利要求8所述的柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护装置，其特征在于，在所述预设条件(1)～(3)均满足时，判断所述预设条件(4)是否满足，具体为：
当所述预设条件(1)～(3)均满足时，开始计时，并判断预设条件(4)是否满足；
若在计时过程中，所述预设条件(1)～(3)任意一条没有满足，则重置计时时间并返回判断所述预设条件(1)～(3)是否均满足；
若在所述计时过程中，所述预设条件(4)满足，则判断桥臂电抗器发生短路故障。
CN202110274976.8A 2021-03-15 2021-03-15 一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置 Active CN112952890B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110274976.8A CN112952890B (zh) 2021-03-15 2021-03-15 一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置
PCT/CN2021/131708 WO2022193709A1 (zh) 2021-03-15 2021-11-19 一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110274976.8A CN112952890B (zh) 2021-03-15 2021-03-15 一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112952890A true CN112952890A (zh) 2021-06-11
CN112952890B CN112952890B (zh) 2023-02-28

Family

ID=76229829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110274976.8A Active CN112952890B (zh) 2021-03-15 2021-03-15 一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN112952890B (zh)
WO (1) WO2022193709A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113572189A (zh) * 2021-07-26 2021-10-29 南方电网科学研究院有限责任公司 海上风电用双极柔性直流系统及其变压器故障切换方法
WO2022193709A1 (zh) * 2021-03-15 2022-09-22 南方电网科学研究院有限责任公司 一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116111556B (zh) * 2023-04-13 2023-06-23 武汉理工大学 一种具有磁饱和效应抑制功能的柔性混合变压器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102403886A (zh) * 2011-11-03 2012-04-04 南方电网科学研究院有限责任公司 模块化多电平换流器的直流线路瞬时短路故障的保护方法
CN106771512A (zh) * 2016-11-15 2017-05-31 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种直流电流抑制装置安装判断方法及装置
CN107069679A (zh) * 2017-03-30 2017-08-18 华中科技大学 一种对称双极mmc直流侧单极接地故障穿越和恢复方法
CN107681641A (zh) * 2017-08-01 2018-02-09 华北电力大学 基于直流电抗器电压的多端柔性直流电网边界保护方法
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
CN111555248A (zh) * 2020-04-29 2020-08-18 南京南瑞继保电气有限公司 一种柔性直流输电系统换流器接地故障保护方法及装置
CN111740386A (zh) * 2020-06-19 2020-10-02 许继集团有限公司 一种柔性直流输电换流阀过电压抑制方法和装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103048547B (zh) * 2012-12-07 2015-03-25 国网智能电网研究院 一种柔性直流输电用平波电抗器的参数设计方法
CN104009446B (zh) * 2014-02-27 2018-05-18 南京南瑞继保电气有限公司 一种直流输电保护装置、换流器及保护方法
CN106684841B (zh) * 2017-02-03 2018-12-07 许继电气股份有限公司 柔性直流电网系统直流短路故障保护方法及装置
CN108565825B (zh) * 2018-05-11 2019-09-27 南京南瑞继保电气有限公司 一种抽能电抗器的抽能绕组匝间保护方法和装置
CN109800381B (zh) * 2019-03-22 2020-09-18 清华大学 模块化多电平换流器的直流短路电流计算方法及系统
CN112952890B (zh) * 2021-03-15 2023-02-28 南方电网科学研究院有限责任公司 一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102403886A (zh) * 2011-11-03 2012-04-04 南方电网科学研究院有限责任公司 模块化多电平换流器的直流线路瞬时短路故障的保护方法
CN106771512A (zh) * 2016-11-15 2017-05-31 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种直流电流抑制装置安装判断方法及装置
CN107069679A (zh) * 2017-03-30 2017-08-18 华中科技大学 一种对称双极mmc直流侧单极接地故障穿越和恢复方法
CN107681641A (zh) * 2017-08-01 2018-02-09 华北电力大学 基于直流电抗器电压的多端柔性直流电网边界保护方法
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
CN111555248A (zh) * 2020-04-29 2020-08-18 南京南瑞继保电气有限公司 一种柔性直流输电系统换流器接地故障保护方法及装置
CN111740386A (zh) * 2020-06-19 2020-10-02 许继集团有限公司 一种柔性直流输电换流阀过电压抑制方法和装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022193709A1 (zh) * 2021-03-15 2022-09-22 南方电网科学研究院有限责任公司 一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置
CN113572189A (zh) * 2021-07-26 2021-10-29 南方电网科学研究院有限责任公司 海上风电用双极柔性直流系统及其变压器故障切换方法
CN113572189B (zh) * 2021-07-26 2023-12-22 南方电网科学研究院有限责任公司 海上风电用双极柔性直流系统及其变压器故障切换方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112952890B (zh) 2023-02-28
WO2022193709A1 (zh) 2022-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112952890B (zh) 一种柔性直流输电系统桥臂电抗器短路保护方法及装置
Bhargav et al. Novel fault detection and localization algorithm for low-voltage DC microgrid
Liu et al. Transient-voltage-based protection scheme for DC line faults in the multiterminal VSC-HVDC system
Li et al. DC fault detection and location in meshed multiterminal HVDC systems based on DC reactor voltage change rate
Cairoli et al. Fault detection and isolation in medium-voltage DC microgrids: Coordination between supply power converters and bus contactors
RU2263925C2 (ru) Устройство и способ обнаружения короткого замыкания на землю и вычисления его сопротивления
CN109245059B (zh) 一种微电网馈线保护方法及装置
CN110110856B (zh) 一种基于多源信息深度推理的电网故障诊断方法及系统
CN103280785B (zh) 一种可识别高阻接地故障的高压直流输电线路保护方法
Javed et al. Low voltage DC microgrid protection system-A review
CN113113897A (zh) 并联电抗器匝间短路保护方法和装置
CN111289843A (zh) 一种mmc-mtdc系统直流线路极间故障测距方法
CN109119972B (zh) 一种防止平衡绕组ct断线导致差动误动的闭锁方法和装置
CN114094553B (zh) 输电系统的故障保护方法、装置、设备及输电系统
Mousa et al. Review of diverse types of fault, their impacts, and their solutions in smart grid
CN100362718C (zh) 容错复判自适应高压并联电抗器匝间保护方法
CN114200376A (zh) 用于发电机机端电压互感器的故障预判系统及其控制方法
CN112394298A (zh) 电抗器匝间短路的检测方法
CN114114088B (zh) 核电辅助变压器高压侧断相判别方法及装置
CN109738749A (zh) 一种直流输电工程直流滤波器一次回路断线无流检测方法
CN117277246B (zh) 一种有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法
CN113013860B (zh) 换流阀过电压抑制方法及装置
EP4339986A1 (en) Device and method for monitoring overvoltage protection capacitors in generator circuit breakers
CN115184834A (zh) 一种低压配电网漏电故障检测方法
Li et al. Analysis and fault location of single-pole ground fault in LVDC ungrounded system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant