CN113252968A - 一种抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，包括以下步骤：电网监测端采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台；故障监测平台对采集得到的电网数据进行数据分析，预估电网故障的产生概率；故障监测平台向危险评估平台发送故障产生信号，由危险评估平台对故障的故障等级进行评估，并安排工作人员进行检修。本发明通过电网监测端采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台，再由故障监测平台对采集得到的电网数据进行数据分析，预估电网故障的产生概率，预估电网发生故障时安排工作人员进行检修，提高电网运行的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，具体是一种抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法。
背景技术
近年来，柔性直流输电技术获得了快速发展。同时因为柔性直流能够对风电场输出功率进行快速灵活的控制，并且可以独立控制风电场并网点的母线电压和频率，以及实现有功功率和无功功率的解耦控制，随着海上风电装机容量的增加，运用柔性直流方式接入风电场功率，并输送至陆上电网，将具有良好的应用前景。
然而，海上风电经柔性直流送出存在故障穿越的问题，若陆上交流系统故障导致并网点交流电压跌落，陆上受端换流站输出功率下降，而海上送端换流站仍向直流系统输入故障前的功率，过剩功率会引起直流侧电压快速上升，危害直流设备安全和绝缘安全，可能造成直流线路跳开、风机脱网等后果。
当前国内外实际工程中，通过在陆上换流站直流侧安装耗能电阻的方式，消耗累积在直流侧的过剩功率，维持故障期间的功率平衡，该方法控制简单、快速、有效且具有较高的可靠性。但是该方法要求耗能电阻在短时间内消耗大量功率，因此对耗能电阻的电阻取值、散热装置有很高的要求，造成了较高的投资成本和较大的占地需求，经济性较低。
另外，国内外学者也提出了陆上电网故障期间利用海上侧换流站控制系统，降低海上交流系统的电压或者提升海上交流系统的频率，利用海上风力发电机自身具备的故障穿越能力和频率调节能力，使风电机组输出的功率减少，减少注入直流系统的功率。但这两种方法不能较大幅度地改变交流系统电压和频率，否则可能使得风电转子转速过高，造成风机脱网。因此，这两种方法仅能在一定范围内降低海上侧注入直流系统的功率，在三相接地等严重故障造成陆上换流站输出功率大幅下降时，直流侧仍然会因积累过剩功率而造成直流过电压。
因此，针对以上现状，迫切需要开发一种抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，包括以下步骤：
S001、电网监测端采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台；
S002、故障监测平台对采集得到的电网数据进行数据分析，预估电网故障的产生概率，该电网故障的产生概率大于预设值时，故障监测平台认定电网存在或即将发生故障，并进行步骤S003，该电网故障的产生概率小于预设值时，继续进行步骤S001；
S004、故障监测平台向危险评估平台发送故障产生信号，由危险评估平台对故障的故障等级进行评估，并安排工作人员进行检修。
作为本发明进一步的方案：步骤S002中，预设值由工作人员提前存入故障监测平台中，在进行故障评估时由故障监测平台读取调用。
作为本发明进一步的方案：步骤S001中，所述电网监测端和故障监测平台通信连接，所述故障监测平台和危险评估平台通信连接。
作为本发明进一步的方案：所述电网监测端用于采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台。
作为本发明进一步的方案：所述故障监测平台用于对采集得到的电网数据进行数据分析，预估故障产生的概率，并将预估结果发送至危险评估平台中；所述故障监测平台还用于向危险评估平台下达故障产生指令。
作为本发明进一步的方案：所述危险评估平台用于接收故障监测平台下达的故障产生指令，并对故障等级进行评估。
作为本发明进一步的方案：所述电网监测端包括电网数据采集模块、数据整理模块、数据备份模块和数据交换模块，所述电网数据采集模块与所述数据整理模块电性连接、所述数据整理模块与所述数据备份模块电性连接，所述数据备份模块和所述数据交换模块电性连接。
作为本发明进一步的方案：所述危险评估平台包括数据输入单元、故障评估单元、显示单元和预防单元，数据输入单元、故障评估单元、显示单元和预防单元依次连接。
作为本发明进一步的方案：所述故障评估单元包括有模型分析组件、数据接收组件、模型调用组件、结果输出组件和人工分析组件，模型分析组件与数据接收组件、模型调用组件和结果输出组件连接，结果输出组件与人工分析组件连接。
作为本发明进一步的方案：所述模型分析组件用于将采集得到的电网数据输入故障分析模型中进行故障分析，并将得到的结果结合人工分析结果进行输出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过电网监测端采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台，再由故障监测平台对采集得到的电网数据进行数据分析，预估电网故障的产生概率，预估电网发生故障时安排工作人员进行检修，提高电网运行的稳定性。
附图说明
图1为抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法的流程图。
图2为抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法中各组件的连接框图。
图3为抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法中电网监测端的系统框图。
图4为抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法中危险评估端的系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
实施例1
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，包括以下步骤：
S001、电网监测端1采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台2；
S002、故障监测平台2对采集得到的电网数据进行数据分析，预估电网故障的产生概率，该电网故障的产生概率大于预设值时，故障监测平台2认定电网存在或即将发生故障，并进行步骤S003，该电网故障的产生概率小于预设值时，继续进行步骤S001；
S004、故障监测平台2向危险评估平台3发送故障产生信号，由危险评估平台3对故障的故障等级进行评估，并安排工作人员进行检修；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S002中，预设值由工作人员提前存入故障监测平台2中，在进行故障评估时由故障监测平台2读取调用。
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S001中，所述电网监测端1和故障监测平台2通信连接，所述故障监测平台2和危险评估平台3通信连接；
进一步需要说明的是，在本发明实施例中，所述电网监测端1用于采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台2；
所述故障监测平台2用于对采集得到的电网数据进行数据分析，预估故障产生的概率，并将预估结果发送至危险评估平台3中；所述故障监测平台2还用于向危险评估平台3下达故障产生指令；
所述危险评估平台3用于接收故障监测平台2下达的故障产生指令，并对故障等级进行评估，并安排工作人员进行检修，从而维持电力系统的稳定性；
在本发明的又一实施例中，所述电网监测端1包括电网数据采集模块11、数据整理模块12、数据备份模块13和数据交换模块14，所述电网数据采集模块11与所述数据整理模块12电性连接、所述数据整理模块12与所述数据备份模块13电性连接，所述数据备份模块13和所述数据交换模块14电性连接，其中：
电网数据采集模块11用于采集得到监测点的监测数据，并将该监测数据发送给数据整理模块12；
数据整理模块12用于接收电网数据采集模块11发送的监测数据，对该监测数据进行无效、重复和冗余数据的剔除，并发送至数据备份模块13和数据交换模块14，由数据备份模块13进行存储，并由数据交换模块14发送至故障监测平台2。
实施例2
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，包括以下步骤：
S001、电网监测端1采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台2；
S002、故障监测平台2对采集得到的电网数据进行数据分析，预估电网故障的产生概率，该电网故障的产生概率大于预设值时，故障监测平台2认定电网存在或即将发生故障，并进行步骤S003，该电网故障的产生概率小于预设值时，继续进行步骤S001；
S004、故障监测平台2向危险评估平台3发送故障产生信号，由危险评估平台3对故障的故障等级进行评估，并安排工作人员进行检修；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S002中，预设值由工作人员提前存入故障监测平台2中，在进行故障评估时由故障监测平台2读取调用。
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S001中，所述电网监测端1和故障监测平台2通信连接，所述故障监测平台2和危险评估平台3通信连接；
进一步需要说明的是，在本发明实施例中，所述电网监测端1用于采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台2；
所述故障监测平台2用于对采集得到的电网数据进行数据分析，预估故障产生的概率，并将预估结果发送至危险评估平台3中；所述故障监测平台2还用于向危险评估平台3下达故障产生指令；
所述危险评估平台3用于接收故障监测平台2下达的故障产生指令，并对故障等级进行评估，并安排工作人员进行检修，从而维持电力系统的稳定性；
在本发明的又一实施例中，所述电网监测端1包括电网数据采集模块11、数据整理模块12、数据备份模块13和数据交换模块14，所述电网数据采集模块11与所述数据整理模块12电性连接、所述数据整理模块12与所述数据备份模块13电性连接，所述数据备份模块13和所述数据交换模块14电性连接，其中：
电网数据采集模块11用于采集得到监测点的监测数据，并将该监测数据发送给数据整理模块12；
数据整理模块12用于接收电网数据采集模块11发送的监测数据，对该监测数据进行无效、重复和冗余数据的剔除，并发送至数据备份模块13和数据交换模块14，由数据备份模块13进行存储，并由数据交换模块14发送至故障监测平台2。
本实施例与实施例1的不同之处在于：
所述危险评估平台包括数据输入单元、故障评估单元、显示单元和预防单元，数据输入单元、故障评估单元、显示单元和预防单元依次连接，故障评估单元结合采集得到的电网数据和预估结果进行故障评估分析，判断电力系统的稳定性，并对电力系统中的各类故障产生情况进行预测，最后将预测结果通过显示单元进行显示。
实施例3
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，包括以下步骤：
S001、电网监测端1采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台2；
S002、故障监测平台2对采集得到的电网数据进行数据分析，预估电网故障的产生概率，该电网故障的产生概率大于预设值时，故障监测平台2认定电网存在或即将发生故障，并进行步骤S003，该电网故障的产生概率小于预设值时，继续进行步骤S001；
S004、故障监测平台2向危险评估平台3发送故障产生信号，由危险评估平台3对故障的故障等级进行评估，并安排工作人员进行检修；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S002中，预设值由工作人员提前存入故障监测平台2中，在进行故障评估时由故障监测平台2读取调用。
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S001中，所述电网监测端1和故障监测平台2通信连接，所述故障监测平台2和危险评估平台3通信连接；
进一步需要说明的是，在本发明实施例中，所述电网监测端1用于采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台2；
所述故障监测平台2用于对采集得到的电网数据进行数据分析，预估故障产生的概率，并将预估结果发送至危险评估平台3中；所述故障监测平台2还用于向危险评估平台3下达故障产生指令；
所述危险评估平台3用于接收故障监测平台2下达的故障产生指令，并对故障等级进行评估，并安排工作人员进行检修，从而维持电力系统的稳定性；
在本发明的又一实施例中，所述电网监测端1包括电网数据采集模块11、数据整理模块12、数据备份模块13和数据交换模块14，所述电网数据采集模块11与所述数据整理模块12电性连接、所述数据整理模块12与所述数据备份模块13电性连接，所述数据备份模块13和所述数据交换模块14电性连接，其中：
电网数据采集模块11用于采集得到监测点的监测数据，并将该监测数据发送给数据整理模块12；
数据整理模块12用于接收电网数据采集模块11发送的监测数据，对该监测数据进行无效、重复和冗余数据的剔除，并发送至数据备份模块13和数据交换模块14，由数据备份模块13进行存储，并由数据交换模块14发送至故障监测平台2。
实施例2与实施例1的不同之处在于：
所述危险评估平台包括数据输入单元、故障评估单元、显示单元和预防单元，数据输入单元、故障评估单元、显示单元和预防单元依次连接，故障评估单元结合采集得到的电网数据和预估结果进行故障评估分析，判断电力系统的稳定性，并对电力系统中的各类故障产生情况进行预测，最后将预测结果通过显示单元进行显示；
本实施例与实施例1-2的不同之处在于：
所述故障评估单元32包括有模型分析组件31、数据接收组件32、模型调用组件33、结果输出组件34和人工分析组件35，模型分析组件31与数据接收组件32、模型调用组件33和结果输出组件34连接，结果输出组件34与人工分析组件35连接，模型分析组件31将采集得到的电网数据输入故障分析模型中进行故障分析，并将得到的结果结合人工分析结果进行输出。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (10)
1.一种抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S001、电网监测端采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台；
S002、故障监测平台对采集得到的电网数据进行数据分析，预估电网故障的产生概率，该电网故障的产生概率大于预设值时，故障监测平台认定电网存在或即将发生故障，并进行步骤S003，该电网故障的产生概率小于预设值时，继续进行步骤S001；
S004、故障监测平台向危险评估平台发送故障产生信号，由危险评估平台对故障的故障等级进行评估，并安排工作人员进行检修。
2.根据权利要求1所述的抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，其特征在于，步骤S002中，预设值由工作人员提前存入故障监测平台中，在进行故障评估时由故障监测平台读取调用。
3.根据权利要求2所述的抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，其特征在于，步骤S001中，所述电网监测端和故障监测平台通信连接，所述故障监测平台和危险评估平台通信连接。
4.根据权利要求3所述的抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，其特征在于，所述电网监测端用于采集电力系统中各监测点的电网数据，并将采集得到的电网数据传输至故障监测平台。
5.根据权利要求4所述的抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，其特征在于，所述故障监测平台用于对采集得到的电网数据进行数据分析，预估故障产生的概率，并将预估结果发送至危险评估平台中；所述故障监测平台还用于向危险评估平台下达故障产生指令。
6.根据权利要求5所述的抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，其特征在于，所述危险评估平台用于接收故障监测平台下达的故障产生指令，并对故障等级进行评估。
7.根据权利要求6所述的抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，其特征在于，所述电网监测端包括电网数据采集模块、数据整理模块、数据备份模块和数据交换模块，所述电网数据采集模块与所述数据整理模块电性连接、所述数据整理模块与所述数据备份模块电性连接，所述数据备份模块和所述数据交换模块电性连接。
8.根据权利要求1所述的抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，其特征在于，所述危险评估平台包括数据输入单元、故障评估单元、显示单元和预防单元，数据输入单元、故障评估单元、显示单元和预防单元依次连接。
9.根据权利要求8所述的抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，其特征在于，所述故障评估单元包括有模型分析组件、数据接收组件、模型调用组件、结果输出组件和人工分析组件，模型分析组件与数据接收组件、模型调用组件和结果输出组件连接，结果输出组件与人工分析组件连接。
10.根据权利要求9所述的抑制海上岸电柔直系统电网故障过电压的方法，其特征在于，所述模型分析组件用于将采集得到的电网数据输入故障分析模型中进行故障分析，并将得到的结果结合人工分析结果进行输出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210813 |