CN113777459B - 换流器丢脉冲故障定位方法及装置 - Google Patents

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CN113777459B CN202110927597.4A CN202110927597A CN113777459B CN 113777459 B CN113777459 B CN 113777459B CN 202110927597 A CN202110927597 A CN 202110927597A CN 113777459 B CN113777459 B CN 113777459B
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Abstract

本申请涉及一种换流器丢脉冲故障定位方法及装置。其中,换流器丢脉冲故障定位方法,包括步骤:获取换流器交流侧的电参量数据;电参量数据为在换流器丢脉冲故障时刻前一个工频周期内的数据;电参量数据包括采样电流;采样电流包括各电流相的采样电流值;依次获取各电流相的采样电流值之和,并根据各电流相的采样电流值之和与门槛电流的比较结果,输出故障定位结果;故障定位结果包括换流器丢脉冲故障相。本申请实现了对丢脉冲故障相的精准定位,使得丢脉冲故障能够被及时快速处理,从而保证电网系统的安全稳定运行。

Description

换流器丢脉冲故障定位方法及装置
技术领域
本申请涉及电力技术领域,特别是涉及一种换流器丢脉冲故障定位方法及装置。
背景技术
晶闸管换流器是高压直流输电系统、融冰系统的将交流转直流的核心器件,晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又称作可控硅整流器。如图1所示,晶闸管是三端器件,具有阳极A,阴极K和门极(控制端)G。
当晶闸管换流器的控制触发系统发生故障,或受到干扰未能收到正常触发脉冲,或门极故障至施加触发脉冲后晶闸管不能开通等原因,产生换流器不触发故障时,将影响高压直流输电系统、融冰系统稳定运行,严重情况下造成相关一次设备损坏。在实现过程中,发明人发现传统技术中至少存在如下问题:传统技术仅通过光纤传输的状态量监视晶闸管换流器丢脉冲故障,存在误报风险。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种换流器丢脉冲故障定位方法及装置。
为了实现上述目的,一方面,本申请提供了一种换流器丢脉冲故障定位方法,包括步骤:
获取换流器交流侧的电参量数据;电参量数据为在换流器丢脉冲故障时刻前一个工频周期内的数据;电参量数据包括采样电流;采样电流包括各电流相的采样电流值;
依次获取各电流相的采样电流值之和,并根据各电流相的采样电流值之和与门槛电流的比较结果,输出故障定位结果;故障定位结果包括换流器丢脉冲故障相。
在其中一个实施例中,根据各电流相的采样电流值之和与门槛电流的比较结果,输出故障定位结果的步骤,包括:
在比较结果满足故障相定位规则的情况下,确定换流器丢脉冲故障相;换流器丢脉冲故障相为换流器阴极半桥的丢脉冲故障相或换流器阳极半桥的丢脉冲故障相。
在其中一个实施例中,在比较结果满足故障相定位规则的情况下,确定换流器丢脉冲故障相的步骤,包括:
将采样电流值之和小于门槛电流的电流相,或采样电流值之和大于门槛电流的电流相,确定为待处理电流相;
若待处理电流相的前一相的采样电流值之和大于门槛电流,且前一相于换流器丢脉冲故障时刻的采样电流值大于零,则确定换流器丢脉冲故障相为换流器阴极半桥的丢脉冲故障相;
若待处理电流相的前一相的采样电流值之和小于门槛电流,且前一相于换流器丢脉冲故障时刻的采样电流值小于零,则确定换流器丢脉冲故障相为换流器阳极半桥的丢脉冲故障相。
在其中一个实施例中,在输出故障定位结果的步骤之后,还包括步骤:
获取换流器丢脉冲故障相于取样时刻的第一取样电流值,以及换流器丢脉冲故障相的前一相于取样时刻的第二取样电流值;其中,取样时刻为换流器丢脉冲故障时刻后一个工频周期内的任一时刻;
根据第一取样电流值、第二取样电流值分别与门槛电流的比较结果,确定换流器丢脉冲故障相的定位是否正确。
在其中一个实施例中,根据第一取样电流值、第二取样电流值分别与门槛电流的比较结果,确定换流器丢脉冲故障相的定位是否正确的步骤,包括:
若第一取样电流值小于门槛电流、且第二取样电流值大于等于门槛电流,则确定换流器阴极半桥的丢脉冲故障相定位结果正确;
若第一取样电流值大于门槛电流、且第二取样电流值小于等于门槛电流,则确定换流器阳极半桥的丢脉冲故障相定位结果正确。
在其中一个实施例中,故障定位结果还包括换流器故障类型;
在输出故障定位结果的步骤之前,还包括步骤:
获取换流器丢脉冲故障相的交流电压有效值;
若交流电压有效值大于门槛电压,则确定换流器故障类型为丢脉冲故障。
在其中一个实施例中,还包括步骤:
获取直流高压母线电流和中性母线电流,并得到直流高压母线电流和中性母线电流的绝对值之差;若绝对值之差小于门槛电流,则确定换流器故障类型为丢脉冲故障;
和/或
依次获取直流高压母线电流的绝对值、中性母线电流的绝对值和各电流相的阀侧电流的最大值;若直流高压母线电流的绝对值和中性母线电流的绝对值均大于门槛电流,且各电流相的阀侧电流的最大值小于阈值电流,则确定换流器故障类型为丢脉冲故障。
一种换流器丢脉冲故障定位装置,包括:
数据获取模块,用于获取换流器交流侧的电参量数据;电参量数据为在换流器丢脉冲故障时刻前一个工频周期内的数据;电参量数据包括采样电流;采样电流包括各电流相的采样电流值;
故障定位模块,用于依次获取各电流相的采样电流值之和,并根据各电流相的采样电流值之和与门槛电流的比较结果,输出故障定位结果;故障定位结果包括换流器丢脉冲故障相。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:
本申请通过获取换流器中各电流相的采样电流,进而根据各电流相的采样电流之和与门槛电流的比较关系确定换流器丢脉冲故障相;本申请通过电气量确定换流器丢脉冲故障,解决了传统技术中存在误报的问题,实现了对丢脉冲故障相的精准定位,使得丢脉冲故障能够被及时快速处理,从而保证高压直流输电系统、融冰系统的及时重启运行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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的附图。
图1为一个实施例中传统晶闸管的结构示意图;
图2为一个实施例中换流器丢脉冲故障定位方法的应用环境图;
图3为一个实施例中换流器丢脉冲故障定位方法的流程示意图;
图4为一个实施例中整流侧V1丢脉冲示意图;
图5为一个实施例中整流侧V4丢脉冲示意图;
图6为一个实施例中确定换流器丢脉冲故障相步骤的流程示意图;
图7为一个实施例中换流器丢脉冲故障定位装置的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,它可以是直接连接到另一个元件,或者通过居中元件连接另一个元件。此外,以下实施例中的“连接”,如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
图1所示为传统晶闸管的结构示意图,晶闸管正常工作时具有如下特性:①当晶闸管承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通;②当晶闸管承受正向电压时,仅在门极(控制端)G有触发电流的情况下晶闸管才导通;③晶闸管一旦导通,门极就失去控制作用,不论门极触发电流是否存在,晶闸管都保持导通;④若要使已导通的晶闸管关断,只能利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。
而当前针对晶闸管换流器丢脉冲故障,最常用的方法是使用阀控系统通过光纤监视晶闸管状态信号,若在一定时间内(比如60ms,3个工频周期)未报回检信号,则报告警信号并交由控保系统执行后续逻辑。正常运行过程,用于监视晶闸管状态的光纤可能由于老化或受力造成误报晶闸管换流器丢脉冲信号,进而控保系统执行错误逻辑,严重将导致系统误闭锁,影响电网安全稳定运行。
本申请提供的换流器丢脉冲故障定位方法,能够对发生丢脉冲故障的晶闸管换流器准确定位,误报风险低,同时方便丢脉冲故障能够被及时快速处理,从而保证电网安全稳定运行。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供的换流器丢脉冲故障定位方法,可以应用于如图2所示的应用环境中。如图2所示的六脉动换流器可以包括六个晶闸管换流阀,V代表阀的符号,后面的编号按照换流阀运行时触发次序编排,其中V1、V3、V5阀共阴极,称为阴极换相组或阴极半桥(上半桥),在阴极半桥中,A/B/C每一相分别代表V1/V3/V5阀;V2、V4、V6阀共阳极,称为阳极换相组或阳极半桥(下半桥),在阳极半桥中,A/B/C每一相分别代表V4/V6/V2阀;IdH为直流高压母线电流,IdN为直流中性母线电流,Uac为换流器三相交流电压。
在一个工频周期内,六个晶闸管换流阀会按照V1-V2-V3-V4-V5-V6顺序导通一次,其中,V1阀导通一般在A相电压大于C相电压的时区内,且正常运行情况下,A/B/C每一相电流的采样值之和都为零。
在一个实施例中,如图3所示,提供了一种换流器丢脉冲故障定位方法,以该方法应用于图2中的换流器为例进行说明,包括以下步骤:
步骤302,获取换流器交流侧的电参量数据;电参量数据为在换流器丢脉冲故障时刻前一个工频周期内的数据;电参量数据包括采样电流;采样电流包括各电流相的采样电流值。
其中,电参量数据可以是在换流器丢脉冲故障时刻前一个工频周期内的通过采集得到的数据;进一步的,采集的数据可以为采样电流,该采样电流可以包括各电流相的采样电流值。以六脉动换流器为例,各电流相可以为六脉动换流器中A、B、C三相,采样电流包括该六脉动换流器中A、B、C三相的采样电流值。在一些示例中,电参量数据可以通过互感器采集得到,如采样电流可以通过互感器得到。
具体地,在六脉动换流器发生丢脉冲故障时,分别获取换流器交流侧的A、B、C三相在丢脉冲故障时刻前一个工频周期内的采样电流值。
步骤304,依次获取各电流相的采样电流值之和,并根据各电流相的采样电流值之和与门槛电流的比较结果,输出故障定位结果;故障定位结果包括换流器丢脉冲故障相。
其中,各电流相的采样电流值之和可以为换流器中A、B、C三相的采样电流值之和;而门槛电流可以根据换流器的直流功率和直流电压确定;
在一些实施例中,门槛电流可以通过如下公式(1)计算得到:
其中,P代表换流器的直流功率,U代表直流电压,K为系数,且K<1,在一些示例中K的取值可以为0.1。
具体地,对获取的A、B、C三相的采样电流值分别求和,并依次得到A、B、C三相的采样电流值之和,然后将得到的各电流相的采样电流值之和与ISET比较,最后根据比较结果即可定位换流器丢脉冲故障相。
以上,本申请通过电气量确定换流器丢脉冲故障,实现了对丢脉冲故障相的精准定位。
在其中一个实施例中,根据各电流相的采样电流值之和与门槛电流的比较结果,输出故障定位结果的步骤,可以包括:
在比较结果满足故障相定位规则的情况下,确定换流器丢脉冲故障相;换流器丢脉冲故障相为换流器阴极半桥的丢脉冲故障相或换流器阳极半桥的丢脉冲故障相。
其中,故障相定位规则可以包括换流器阴极半桥的故障相定位规则和换流器阳极半桥的故障相定位规则。具体地,以六脉动换流器为例,换流器丢脉冲故障相用Φ表示,代表A/B/C相;具体地,若是丢脉冲故障发生在换流器阴极半桥,则A/B/C故障相代表V1/V3/V5阀;若是丢脉冲故障发生在换流器阳极半桥,则A/B/C故障相代表V4/V6/V2阀。
进一步的,在比较结果满足换流器阴极半桥的故障相定位规则下,则确定丢脉冲故障阀为V1、V3、V5阀中的其中一个;在比较结果满足换流器阳极半桥的故障相定位规则下,则确定丢脉冲故障阀为V2、V4、V6阀中的其中一个。
具体地,共阴极丢脉冲情况下,如图4所示,若V1阀(A相)发生丢脉冲,理论上C相(V5阀)电流采样值之和大于零且C相当前采样值大于零,A相电流采样值之和小于零且A相当前采样值等于零,B相(V3阀)电流采样值之和等于零且B相当前采样值小于零。
共阳极丢脉冲情况下,如图5所示,若V4阀(A相)发生丢脉冲,理论上C相(V2阀)电流采样值之和小于零且C相当前采样值小于零,A相电流采样值之和大于零且A相当前采样值等于零,B相(V6阀)电流采样值之和等于零且B相当前采样值大于零。
在其中一个实施例中,如图6所示,在比较结果满足故障相定位规则的情况下,确定换流器丢脉冲故障相的步骤,包括:
步骤602,将采样电流值之和小于门槛电流的电流相,或采样电流值之和大于门槛电流的电流相,确定为待处理电流相;
步骤604,若待处理电流相的前一相的采样电流值之和大于门槛电流,且前一相于换流器丢脉冲故障时刻的采样电流值大于零,则确定换流器丢脉冲故障相为换流器阴极半桥的丢脉冲故障相;
步骤606,若待处理电流相的前一相的采样电流值之和小于门槛电流,且前一相于换流器丢脉冲故障时刻的采样电流值小于零,则确定换流器丢脉冲故障相为换流器阳极半桥的丢脉冲故障相。
具体地,以门槛电流为ISET,换流器丢脉冲故障相为Φ为例,本申请将采样电流值之和小于门槛电流的电流相,或采样电流值之和大于门槛电流的电流相,确定为待处理电流相,即本申请将或/>中的/>确定为待处理电流相。
进一步的,若待处理电流相的前一相的采样电流值之和/>大于门槛电流ISET,且前一相于换流器丢脉冲故障时刻的采样电流值IΦ-1(T)大于零,则确定换流器丢脉冲故障相为换流器阴极半桥的丢脉冲故障相。
若待处理电流相的前一相的采样电流值之和/>小于门槛电流ISET,且前一相于换流器丢脉冲故障时刻的采样电流值IΦ-1(T)小于零,则确定换流器丢脉冲故障相为换流器阳极半桥的丢脉冲故障相。
为了进一步说明本申请的方案,下面结合一个具体示例予以说明,当待处理电流相及其前一电流相满足如下公式(2):
其中,T为故障时刻;n为一个工频周期,在一个示例中,一个工频周期时间可以为20ms;Φ为丢脉冲故障相,代表A/B/C相,(Φ-1)为故障相的前一相,代表C/A/B相。
则可以启动保护并确定换流器丢脉冲故障相为换流器阴极半桥的丢脉冲故障相;
当待处理电流相及其前一电流相满足如下公式(3):
则可以启动保护并确定换流器丢脉冲故障相为换流器阳极半桥的丢脉冲故障相。
上述换流器丢脉冲故障定位方法中,通过利用换流器阴极半桥或阳极半桥发生丢脉冲故障时,换流器中各电流相在故障时刻前一个工频周期内的采样电流之和与门槛电流的不同比较关系,从而确定换流器丢脉冲故障的具体位置,这有效地降低了换流器中丢脉冲故障的误报风险,同时具备准确定位丢脉冲故障的晶闸管换流阀的能力,方便专业技术人员及时快速处理丢脉冲故障,保证高压直流输电系统、融冰系统的及时重启运行。
在其中一个实施例中,在输出故障定位结果的步骤之后,还可以包括步骤:
获取换流器丢脉冲故障相于取样时刻的第一取样电流值,以及换流器丢脉冲故障相的前一相于取样时刻的第二取样电流值;其中,取样时刻为换流器丢脉冲故障时刻后一个工频周期内的任一时刻;
根据第一取样电流值、第二取样电流值分别与门槛电流的比较结果,确定换流器丢脉冲故障相的定位是否正确。
具体地,第一取样电流值可以是换流器丢脉冲故障相在取样时刻采集得到的数据,其中,取样时刻可以是换流器丢脉冲故障时刻后一个工频周期内的任一时刻;第二取样电流值可以是换流器丢脉冲故障相的前一相在同一个取样时刻采集得到的数据。
进一步地,以六脉动换流器为例,获取换流器中丢脉冲故障相在取样时刻t的第一取样电流值IΦ(t),以及丢脉冲故障相的前一相在同一取样时刻t的第二取样电流值IΦ-1(t);分别将其与门槛电流ISET比较,根据比较结果,确定对换流器中发生丢脉冲故障的晶闸管换流阀的定位是否正确。
在其中一个实施例中,根据第一取样电流值、第二取样电流值分别与门槛电流的比较结果,确定换流器丢脉冲故障相的定位是否正确的步骤,包括:
若第一取样电流值小于门槛电流、且第二取样电流值大于等于门槛电流,则确定换流器阴极半桥的丢脉冲故障相定位结果正确;
若第一取样电流值大于门槛电流、且第二取样电流值小于等于门槛电流,则确定换流器阳极半桥的丢脉冲故障相定位结果正确。
具体地,以第一取样电流值为IΦ(t),第二取样电流值为IФ-1(t),门槛电流为ISET为例,当第一取样电流值IΦ(t)小于门槛电流ISET、且第二取样电流值IΦ-1(t)大于等于门槛电流ISET时,则确定对换流器阴极半桥中的丢脉冲故障相的定位结果正确;
当第一取样电流值IΦ(t)大于门槛电流ISET、且第二取样电流值IΦ-1(t)小于等于门槛电流ISET时,则确定对换流器阳极半桥中的丢脉冲故障相的定位结果正确。
为了进一步说明本申请的方案,下面结合一个具体示例予以说明,当第一取样电流值IΦ(t)和第二取样电流值IФ-1(t)满足如下公式(4):
其中,Φ为丢脉冲故障相,代表A/B/C相,(Φ-1)为故障相的前一相,代表C/A/B相,t为丢脉冲故障时刻后一个工频周期内的任一时刻,在一些示例中,t可以是范围值,t的范围可以是:0≤t≤20。
则判阴极半桥中对换流器丢脉冲故障相的定位正确;
当第一取样电流值IΦ(t)和第二取样电流值IΦ-1(t)满足如下公式(5):
则判阳极半桥中对换流器丢脉冲故障相的定位正确。
上述换流器丢脉冲故障定位方法中,通过获取换流器阴极半桥或阳极半桥中的丢脉冲故障相以及其前一相在故障时刻后一个工频周期内同时刻的取样电流值,根据丢脉冲故障相及其前一相的取样电流值与门槛电流的比较关系,从而对丢脉冲故障相的定位是否正确做出判断,保证了丢脉冲故障相定位结果的正确性。
在其中一个实施例中,故障定位结果还包括换流器故障类型;
在输出故障定位结果的步骤之前,还包括步骤:
获取换流器丢脉冲故障相的交流电压有效值;
若交流电压有效值大于门槛电压,则确定换流器故障类型为丢脉冲故障。
具体地,交流电压有效值可以是对换流器丢脉冲故障相的交流电压取有效值得到,门槛电压可以根据换流器的交流系统额定电压确定,在一些示例中,门槛电压可以通过如下公式(6)计算得到:
USET=K×Unorm (6)
其中,Unorm为交流系统额定电压,K为系数,K<1,在一些示例中K的取值可以是0.8。
进一步地,以六脉动换流器为例,获取换流器丢脉冲故障相的交流电压有效值Uac_rms,区别于交流系统故障,若交流电压有效值Uac_rms大于门槛电压USET,则确定换流器中发生的故障类型为丢脉冲故障。
为了进一步说明本申请的方案,下面结合一个具体示例予以说明,以交流电压有效值为Uac_rms、门槛电压为USET为例,当换流器丢脉冲故障相的交流电压有效值Uac_rms满足如下公式(7):
Uac_rms(Ф)>USET (7)
则确定换流器故障类型为丢脉冲故障。
在其中一个实施例中,还包括步骤:
获取直流高压母线电流和中性母线电流,并得到直流高压母线电流和中性母线电流的绝对值之差;若绝对值之差小于门槛电流,则确定换流器故障类型为丢脉冲故障;
和/或
依次获取直流高压母线电流的绝对值、中性母线电流的绝对值和各电流相的阀侧电流的最大值;若直流高压母线电流的绝对值和中性母线电流的绝对值均大于门槛电流,且各电流相的阀侧电流的最大值小于阈值电流,则确定换流器故障类型为丢脉冲故障。
具体地,以六脉动换流器为例,获取换流器发生故障时的直流高压母线电流IdH、中性母线电流IdN,并得到直流高压母线电流的绝对值Abs(IdH)、中性母线电流的绝对值Abs(IdN),以及直流高压母线电流与中性母线电流的绝对值之差|Abs(IdH)-Abs(IdN)|;区别于阀侧接地故障,当绝对值之差|Abs(IdH)-Abs(IdN)|小于门槛电流ISET时,则确定换流器中发生的故障类型为丢脉冲故障。
为了进一步说明本申请的方案,下面结合一个具体示例予以说明,以直流高压母线电流为IdH、中性母线电流为IdN、门槛电流为ISET为例,当直流高压母线电流和中性母线电流的绝对值之差满足如下公式(8):
|Abs(IdH)-Abs(IdN)|<ISET (8)
则确定换流器故障类型为丢脉冲故障。
进一步地,以六脉动换流器为例,获取换流器A相的阀侧电流Iac_A、B相的阀侧电流Iac_B、C相的阀侧电流Iac_C,并得到A、B、C三相阀侧电流的最大值区别于阀侧短路故障,若直流高压母线电流的绝对值Abs(IdH)和中性母线电流的绝对值Abs(IdN)均大于门槛电流ISET,且A、B、C三相阀侧电流的最大值/>小于阈值电流,则确定换流器故障类型为丢脉冲故障。
其中,阈值电流可以根据换流器的直流功率和直流电压确定;
在一些实施例中,阈值电流可以通过如下公式(9)计算得到:
其中,P代表换流器的直流功率,U代表直流电压,K1为系数,且K1>1;K1的取值可以预先设定,在一些示例中K1的取值可以为1.1。
为了进一步说明本申请的方案,下面结合一个具体示例予以说明,当直流高压母线电流的绝对值Abs(IdH)、中性母线电流的绝对值Abs(IdN)以及各电流相阀侧电流的最大值满足如下公式(10):
则确定换流器故障类型为丢脉冲故障。
上述换流器丢脉冲故障定位方法中,利用换流器中三相交流电压有效值、直流高压母线电流、中性母线电流和阀侧电流与门槛电流的比较关系,从而将丢脉冲故障与其他故障类型区分,有效防止因其他故障造成的误动,确保丢脉冲故障相定位结果的正确。本申请基于电气量监视晶闸管换流器丢脉冲故障,更可靠,具备定位功能。
以上,以六脉动换流器为例,同时满足公式(2)-(5)以及公式(7)、(8)、(10)式,则判定晶闸管换流器发生丢脉冲故障,故障相为Φ,同时根据下表定位故障阀组:
应该理解的是,虽然图3、6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图3、6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图7所示,提供了一种换流器丢脉冲故障定位装置,包括:
数据获取模块710,用于获取换流器交流侧的电参量数据;电参量数据为在换流器丢脉冲故障时刻前一个工频周期内的数据;电参量数据包括采样电流;采样电流包括各电流相的采样电流值;
故障定位模块720,用于依次获取各电流相的采样电流值之和,并根据各电流相的采样电流值之和与门槛电流的比较结果,输出故障定位结果;故障定位结果包括换流器丢脉冲故障相。
在其中一个实施例中,故障定位模块720还用于在比较结果满足故障相定位规则的情况下,确定换流器丢脉冲故障相;换流器丢脉冲故障相为换流器阴极半桥的丢脉冲故障相或换流器阳极半桥的丢脉冲故障相。
在其中一个实施例中,故障定位模块720可以包括:
待处理电流相确定单元,用于将采样电流值之和小于门槛电流的电流相,或采样电流值之和大于门槛电流的电流相,确定为待处理电流相;
阴极半桥故障相确定单元,用于若待处理电流相的前一相的采样电流值之和大于门槛电流,且前一相于换流器丢脉冲故障时刻的采样电流值大于零,则确定换流器丢脉冲故障相为换流器阴极半桥的丢脉冲故障相;
阳极半桥故障相确定单元,用于若待处理电流相的前一相的采样电流值之和小于门槛电流,且前一相于换流器丢脉冲故障时刻的采样电流值小于零,则确定换流器丢脉冲故障相为换流器阳极半桥的丢脉冲故障相。
在其中一个实施例中,故障定位模块720还可以用于:
获取换流器丢脉冲故障相于取样时刻的第一取样电流值,以及换流器丢脉冲故障相的前一相于取样时刻的第二取样电流值;其中,取样时刻为换流器丢脉冲故障时刻后一个工频周期内的任一时刻;
根据第一取样电流值、第二取样电流值分别与门槛电流的比较结果,确定换流器丢脉冲故障相的定位是否正确。
在其中一个实施例中,故障定位模块720还可以包括:
阴极半桥故障相定位结果确定单元,用于若第一取样电流值小于门槛电流、且第二取样电流值大于等于门槛电流,则确定换流器阴极半桥的丢脉冲故障相定位结果正确;
阳极半桥故障相定位结果确定单元,用于若第一取样电流值大于门槛电流、且第二取样电流值小于等于门槛电流,则确定换流器阳极半桥的丢脉冲故障相定位结果正确。
在其中一个实施例中,故障定位模块720还可以用于:
获取换流器丢脉冲故障相的交流电压有效值;
若交流电压有效值大于门槛电压,则确定换流器故障类型为丢脉冲故障。
在其中一个实施例中,故障定位模块720还可以用于:
获取直流高压母线电流和中性母线电流,并得到直流高压母线电流和中性母线电流的绝对值之差;若绝对值之差小于门槛电流,则确定换流器故障类型为丢脉冲故障;
和/或
依次获取直流高压母线电流的绝对值、中性母线电流的绝对值和各电流相的阀侧电流的最大值;若直流高压母线电流的绝对值和中性母线电流的绝对值均大于门槛电流,且各电流相的阀侧电流的最大值小于阈值电流,则确定换流器故障类型为丢脉冲故障。
关于换流器丢脉冲故障定位控制装置的具体限定可以参见上文中对于换流器丢脉冲故障定位方法的限定,在此不再赘述。上述换流器丢脉冲故障定位装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电参量数据等。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种换流器丢脉冲故障定位方法。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种流器丢脉冲故障定位方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述换流器丢脉冲故障定位方法的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述换流器丢脉冲故障定位方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种换流器丢脉冲故障定位方法,其特征在于,包括步骤:
获取换流器交流侧的电参量数据;所述电参量数据为在换流器丢脉冲故障时刻前一个工频周期内的数据;所述电参量数据包括采样电流;所述采样电流包括各电流相的采样电流值;
依次获取各电流相的采样电流值之和,并根据各电流相的采样电流值之和与门槛电流的比较结果,输出故障定位结果;所述故障定位结果包括换流器丢脉冲故障相;
在所述输出故障定位结果的步骤之后,还包括步骤:
获取所述换流器丢脉冲故障相于取样时刻的第一取样电流值,以及所述换流器丢脉冲故障相的前一相于所述取样时刻的第二取样电流值;其中,所述取样时刻为换流器丢脉冲故障时刻后一个工频周期内的任一时刻;
根据所述第一取样电流值、所述第二取样电流值分别与所述门槛电流的比较结果,确定所述换流器丢脉冲故障相的定位是否正确;
其中,所述根据所述第一取样电流值、所述第二取样电流值分别与所述门槛电流的比较结果,确定所述换流器丢脉冲故障相的定位是否正确的步骤,包括:
若所述第一取样电流值小于所述门槛电流、且所述第二取样电流值大于等于所述门槛电流,则确定换流器阴极半桥的丢脉冲故障相定位结果正确;
若所述第一取样电流值大于所述门槛电流、且所述第二取样电流值小于等于所述门槛电流,则确定换流器阳极半桥的丢脉冲故障相定位结果正确。
2.根据权利要求1所述的换流器丢脉冲故障定位方法,其特征在于,所述根据各电流相的采样电流值之和与门槛电流的比较结果,输出故障定位结果的步骤,包括:
在所述比较结果满足故障相定位规则的情况下,确定所述换流器丢脉冲故障相;所述换流器丢脉冲故障相为换流器阴极半桥的丢脉冲故障相或换流器阳极半桥的丢脉冲故障相。
3.根据权利要求2所述的换流器丢脉冲故障定位方法,其特征在于,所述在所述比较结果满足故障相定位规则的情况下,确定所述换流器丢脉冲故障相的步骤,包括:
将采样电流值之和小于所述门槛电流的电流相,或采样电流值之和大于所述门槛电流的电流相,确定为待处理电流相;
若所述待处理电流相的前一相的采样电流值之和大于所述门槛电流,且所述前一相于换流器丢脉冲故障时刻的采样电流值大于零,则确定所述换流器丢脉冲故障相为所述换流器阴极半桥的丢脉冲故障相;
若所述待处理电流相的前一相的采样电流值之和小于所述门槛电流,且所述前一相于换流器丢脉冲故障时刻的采样电流值小于零,则确定所述换流器丢脉冲故障相为所述换流器阳极半桥的丢脉冲故障相。
4.根据权利要求1所述的换流器丢脉冲故障定位方法,其特征在于,所述故障定位结果还包括换流器故障类型;
在所述输出故障定位结果的步骤之前,还包括步骤:
获取所述换流器丢脉冲故障相的交流电压有效值;
若所述交流电压有效值大于门槛电压,则确定所述换流器故障类型为丢脉冲故障。
5.根据权利要求4所述的换流器丢脉冲故障定位方法,其特征在于,还包括步骤:
获取直流高压母线电流和中性母线电流,并得到所述直流高压母线电流和所述中性母线电流的绝对值之差;若所述绝对值之差小于所述门槛电流,则确定所述换流器故障类型为丢脉冲故障;
和/或
依次获取直流高压母线电流的绝对值、中性母线电流的绝对值和各电流相的阀侧电流的最大值;若所述直流高压母线电流的绝对值和所述中性母线电流的绝对值均大于所述门槛电流、且所述各电流相的阀侧电流的最大值小于阈值电流,则确定所述换流器故障类型为丢脉冲故障。
6.一种换流器丢脉冲故障定位装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取换流器交流侧的电参量数据;所述电参量数据为在换流器丢脉冲故障时刻前一个工频周期内的数据;所述电参量数据包括采样电流;所述采样电流包括各电流相的采样电流值;
故障定位模块,用于依次获取各电流相的采样电流值之和,并根据各电流相的采样电流值之和与门槛电流的比较结果,输出故障定位结果;所述故障定位结果包括换流器丢脉冲故障相;所述故障定位模块还用于获取所述换流器丢脉冲故障相于取样时刻的第一取样电流值,以及所述换流器丢脉冲故障相的前一相于所述取样时刻的第二取样电流值;其中,所述取样时刻为换流器丢脉冲故障时刻后一个工频周期内的任一时刻;根据所述第一取样电流值、所述第二取样电流值分别与所述门槛电流的比较结果,确定所述换流器丢脉冲故障相的定位是否正确;其中,所述故障定位模块还用于若所述第一取样电流值小于所述门槛电流、且所述第二取样电流值大于等于所述门槛电流,则确定换流器阴极半桥的丢脉冲故障相定位结果正确;若所述第一取样电流值大于所述门槛电流、且所述第二取样电流值小于等于所述门槛电流,则确定换流器阳极半桥的丢脉冲故障相定位结果正确。
7.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
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