CN113949042A - 一种特高压直流阀组和故障阀组隔离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种特高压直流阀组和故障阀组隔离方法,用快速隔离设备替换原有的阀组隔离开关、用快速旁通设备替代原有的旁路刀闸,并在每一个快速隔离设备所在的支路且靠近旁通开关所在的支路处增加一个电流测点,通过故障隔离方法,可以实现特高压直流任意一个阀组接地故障快速地闭锁接地故障阀组、最大程度地保障特高压直流功率传输。
Description
技术领域
本发明属于特高压直流输电技术领域,特别涉及一种特高压直流阀组和故障阀组隔离方法。
背景技术
目前,特高压直流阀组测点和阀组隔离设备配置一般有两种:第一种是在每一个换流器的两端配置电流测点IdC1H和IdC1N,并在旁通开关和旁通刀闸之间配置一般的隔离刀闸,此种隔离刀闸开断时间一般在十几秒甚至几分钟的时间,具体如图1所示;第二种是在极母线和极中性母线靠近阀组的位置配置电流测点IdCH和IdCN,并在旁通开关上配置电流测点IdBPS1、IdBPS2,测旁通开关电流,在旁通开关和旁通刀闸之间也配置一般的隔离刀闸,如图2所示。
上述第一种配置方法,在阀组的两个测点之间,即换流器区域发生接地故障时,能识别出故障的阀组,但是由于在旁通开关和旁通刀闸之间配置了一般的隔离刀闸,阀组隔离时间长达几十秒甚至几分钟。在交流电网系统不能够承受这么长时间功率缺额的情况下,特高压直流的常规处理方法是闭锁第一阀组和第二阀组;在交流电网系统能够承受这么长时间功率缺额的情况下,有些特高压常规直流只闭锁发生接地故障的阀组。另外,因为电流测点在换流器的两端,阀组保护识别不了电流测点与旁通开关之间的故障和两个阀组旁通开关之间的故障。当电流测点与旁通开关之间发生接地故障时,即使旁通开关和旁通刀闸之间配置了快速的隔离设备,特高压直流也必须直接闭锁第一阀组和第二阀组。
上述第二种方法,当换流器区域发生接地故障时,因为电流测点配置在极母线和极中性母线靠近阀组的位置,阀组保护识别不了是高压阀组故障,还是低压阀组故障,再加上在旁通开关和旁通刀闸之间配置了一般的隔离刀闸,因此特高压直流也必须直接闭锁第一阀组和第二阀组。
文献“±800kV特高压直流保护阀组区测量点配置的探讨”提出了图3所示的测量点配置结构,并且将旁通刀闸更换成了能快速合闸的旁通开关。但是由于没有更换阀组的隔离刀闸,在阀组接地故障发生时,阀组隔离仍然需要几十秒甚至一分钟的时间来隔离阀组,所以图3所示的结构只能对故障位置进行更精准的判断。另外,这种配置有IdC1H、IdC1N、IdC1H2、IdC1N2、IdC2H、IdC2N、IdC2H2、IdC2N2八个测点,增加了设备投入费用。
发明内容
本发明的目的,在于提供一种特高压直流阀组和故障阀组隔离方法,解决了特高压直流任意一个阀组接地故障不能快速只闭锁接地故障阀组的问题。
为了达成上述目的,本发明采用的技术方案是:一种特高压直流阀组,包括串接在极母线和极中性母线之间的第一阀组和第二阀组,第一阀组包括依次串接的第一快速隔离设备、第一换流器、第二快速隔离设备,第一换流器两端并联连接有第一旁通开关,第一快速隔离设备与第二快速隔离设备远离第一换流器的一端之间连接有第一快速旁通设备;
第二阀组包括依次串接的第三快速隔离设备、第二换流器、第四快速隔离设备,第二换流器两端并联连接有第二旁通开关,第三快速隔离设备与第四快速隔离设备远离第二换流器的一端之间连接有第二快速旁通设备;
第二快速隔离设备远离第一换流器的一端与第三快速隔离设备远离第二换流器的一端连接;
第一和第二快速隔离设备所在支路靠近第一旁通开关的一侧分别设置一个电流测点,包括:第一电流测点IdC1H和第二电流测点IdC1N;
第三和第四快速隔离设备所在支路靠近第二旁通开关的一侧分别设置一个电流测点,包括:第三电流测点IdC2H和第四电流测点IdC2N。
进一步的,第一至第四快速隔离设备均为开断时间小于等于1秒的快速隔离设备。
进一步的,第一和第二快速旁通设备均为合闸时间小于等于1秒的快速旁通设备。
一种特高压直流阀组中故障阀组隔离方法,包括步骤:
将阀组两个快速隔离设备旁增加的电流测点测得的电流做差值计算,当差值大于设定的电流定值时,停止该接地故障阀组继续运行;
先后合上接地故障阀组的旁通开关和快速旁通设备,并给另外一个阀组发出控制电流到零的信号;再分开接地故障阀组的旁通开关;当两个阀组的四个电流测点IdC1H、IdC1N、IdC2H、IdC2N测得的电流都小于等于快速隔离设备的允许开断电流时,再分开接地故障阀组的两个快速隔离设备;
最后给另外一个阀组发出恢复电流的信号。
进一步的,所述特高压直流阀组包括串接在极母线和极中性母线之间的第一阀组和第二阀组,第一阀组包括依次串接的第一快速隔离设备、第一换流器、第二快速隔离设备,第一换流器两端并联连接有第一旁通开关,第一快速隔离设备与第二快速隔离设备远离第一换流器的一端之间连接有第一快速旁通设备;
第二阀组包括依次串接的第三快速隔离设备、第二换流器、第四快速隔离设备,第二换流器两端并联连接有第二旁通开关,第三快速隔离设备与第四快速隔离设备远离第二换流器的一端之间连接有第二快速旁通设备;
第二快速隔离设备远离第一换流器的一端与第三快速隔离设备远离第二换流器的一端连接;
第一和第二快速隔离设备所在支路靠近第一旁通开关的一侧分别设置一个电流测点,包括:第一电流测点IdC1H和第二电流测点IdC1N;
第三和第四快速隔离设备所在支路靠近第二旁通开关的一侧分别设置一个电流测点,包括:第三电流测点IdC2H和第四电流测点IdC2N。
进一步的,第一至第四快速隔离设备均为开断时间小于等于1秒的快速隔离设备。
进一步的,第一和第二快速旁通设备均为合闸时间小于等于1秒的快速旁通设备。
本发明的有益效果:通过快速隔离设备替换原有的阀组隔离刀闸、用快速旁通设备替代原有的旁路刀闸,并在每一个快速隔离设备支路且靠近旁通开关所在的支路处增加一个电流测点,通过计算两个测点的电流差值,故障阀组隔离方法,可以实现特高压直流任意一个阀组接地故障快速地闭锁接地故障阀组、最大程度地保障特高压直流功率传输。
附图说明
图1是目前已用的第一种特高压直流阀组测点及隔离刀闸配置图;
图2是目前已用的第二种特高压直流阀组测点及隔离刀闸配置图;
图3是目前已提出的第三种特高压直流阀组测点配置图;
图4是本发明的特高压直流阀组测点和阀组隔离设备配置示意图。
具体实施方式
以下将结合附图,对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
实施例1:
如图4所示,一种特高压直流阀组,包括串接在极母线和极中性母线之间的第一阀组和第二阀组,第一阀组包括依次串接的第一快速隔离设备、第一换流器、第二快速隔离设备,第一换流器两端并联连接有第一旁通开关,第一快速隔离设备与第二快速隔离设备远离第一换流器的一端之间连接有第一快速旁通设备;
第二阀组包括依次串接的第三快速隔离设备、第二换流器、第四快速隔离设备,第二换流器两端并联连接有第二旁通开关,第三快速隔离设备与第四快速隔离设备远离第二换流器的一端之间连接有第二快速旁通设备;
第二快速隔离设备远离第一换流器的一端与第三快速隔离设备远离第二换流器的一端连接;
第一至第四快速隔离设备均为开断时间小于等于1秒的快速隔离设备;
第一和第二快速旁通设备均为合闸时间小于等于1秒的快速旁通设备;
快速隔离设备和快速旁通设备可以是机械开关也可以是电力电子器件类开关;可以具备灭弧功能也可以不具备灭弧功能;
分别在第一和第二快速隔离设备所在支路靠近第一旁通开关的一侧增加一个电流测点:第一电流测点IdC1H和第二电流测点IdC1N;
分别在第三和第四快速隔离设备所在支路靠近第二旁通开关的一侧增加一个电流测点:第三电流测点IdC2H和第四电流测点IdC2N。
实施例2:
一种特高压直流阀组中故障阀组隔离方法包括步骤:
将阀组两个快速隔离设备旁增加的电流测点测得的电流做差值计算,当差值大于设定的电流定值时,停止接地故障阀组继续运行;
先后合上接地故障阀组的旁通开关和快速旁通设备,并给另外一个阀组发出控制电流到零的信号;再分开接地故障阀组的旁通开关;当两个阀组的四个电流测点IdC1H、IdC1N、IdC2H、IdC2N测得的电流都小于等于快速隔离设备的允许开断电流时,再分开接地故障阀组的两个快速隔离设备;最后给另外一个阀组发出恢复电流的信号。
实施例3:
如图4所示,用IdC1H和IdC1N做差值计算构成第一阀组的阀组电流差动保护,判断以下公式是否成立,|IdC1H-IdC1N|>Iset,其中,Iset为阀组电流差动保护设定的电流定值。当差值大于设定的电流定值,经一延时停止第一阀组继续运行,然后控制阀组隔离设备隔离第一阀组,包括以下步骤:先后合上第一阀组的第一旁通开关和第一快速旁通设备,并给第二阀组发出控制电流到零的信号,再分开第一旁通开关,当第一阀组和第二阀组的电流都小于等于第一快速隔离设备和第二快速隔离设备的允许开断电流时,再分开第一阀组的第一快速隔离设备和第二快速隔离设备,最后给第二阀组发出恢复电流的信号。
实施例4:
用IdC2H和IdC2N做差值计算构成第二阀组的阀组电流差动保护,其计算公式如下:|IdC2H-IdC2N|>Iset。其中,Iset为阀组电流差动保护设定的电流定值。当差值大于设定的电流定值,经一延时停止第二阀组继续运行,然后控制阀组隔离设备隔离第二阀组,包括以下步骤:先后合上第二阀组的第二旁通开关和第二快速旁通设备,并给第一阀组发出控制电流到零的信号,再分开第二旁通开关,当第一阀组和第二阀组的电流都小于等于第三快速隔离设备和第四快速隔离设备的允许开断电流时,再分开第二阀组的第三快速隔离设备和第四快速隔离设备,最后给第一阀组发出恢复电流的信号。
本发明用开断时间小于等于1秒的快速隔离设备替换原有的阀组隔离开关、用合闸时间小于等于1秒的快速旁通设备替代原有的旁路刀闸,并在每一个快速隔离设备所在的支路且靠近快速旁通设备所在的支路处增加一个电流测点,本发明的故障阀组隔离方法可以实现特高压直流任意一个阀组接地故障快速地闭锁接地故障阀组、最大程度地保障特高压直流功率传输。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅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,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种特高压直流阀组,其特征在于:包括串接在极母线和极中性母线之间的第一阀组和第二阀组,第一阀组包括依次串接的第一快速隔离设备、第一换流器、第二快速隔离设备,第一换流器两端并联连接有第一旁通开关,第一快速隔离设备与第二快速隔离设备远离第一换流器的一端之间连接有第一快速旁通设备;
第二阀组包括依次串接的第三快速隔离设备、第二换流器、第四快速隔离设备,第二换流器两端并联连接有第二旁通开关,第三快速隔离设备与第四快速隔离设备远离第二换流器的一端之间连接有第二快速旁通设备;
第二快速隔离设备远离第一换流器的一端与第三快速隔离设备远离第二换流器的一端连接;
第一和第二快速隔离设备所在支路靠近第一旁通开关的一侧分别设置一个电流测点,包括:第一电流测点IdC1H和第二电流测点IdC1N;
第三和第四快速隔离设备所在支路靠近第二旁通开关的一侧分别设置一个电流测点,包括:第三电流测点IdC2H和第四电流测点IdC2N。
2.如权利要求1所述的一种特高压直流阀组,其特征在于:第一至第四快速隔离设备均为开断时间小于等于1秒的快速隔离设备。
3.如权利要求1所述的一种特高压直流阀组,其特征在于:第一和第二快速旁通设备均为合闸时间小于等于1秒的快速旁通设备。
4.一种特高压直流阀组中故障阀组隔离方法,其特征在于:包括步骤:
将阀组两个快速隔离设备旁增加的电流测点测得的电流做差值计算,当差值大于设定的电流定值时,停止该接地故障阀组继续运行;
先后合上接地故障阀组的旁通开关和快速旁通设备,并给另外一个阀组发出控制电流到零的信号;再分开接地故障阀组的旁通开关;当两个阀组的四个电流测点IdC1H、IdC1N、IdC2H、IdC2N测得的电流都小于等于快速隔离设备的允许开断电流时,再分开接地故障阀组的两个快速隔离设备;
最后给另外一个阀组发出恢复电流的信号。
5.如权利要求4所述的一种特高压直流阀组中故障阀组隔离方法,其特征在于:所述特高压直流阀组包括串接在极母线和极中性母线之间的第一阀组和第二阀组,第一阀组包括依次串接的第一快速隔离设备、第一换流器、第二快速隔离设备,第一换流器两端并联连接有第一旁通开关,第一快速隔离设备与第二快速隔离设备远离第一换流器的一端之间连接有第一快速旁通设备;
第二阀组包括依次串接的第三快速隔离设备、第二换流器、第四快速隔离设备,第二换流器两端并联连接有第二旁通开关,第三快速隔离设备与第四快速隔离设备远离第二换流器的一端之间连接有第二快速旁通设备;
第二快速隔离设备远离第一换流器的一端与第三快速隔离设备远离第二换流器的一端连接;
第一和第二快速隔离设备所在支路靠近第一旁通开关的一侧分别设置一个电流测点,包括:第一电流测点IdC1H和第二电流测点IdC1N;
第三和第四快速隔离设备所在支路靠近第二旁通开关的一侧分别设置一个电流测点,包括:第三电流测点IdC2H和第四电流测点IdC2N。
6.如权利要求4所述的一种特高压直流阀组中故障阀组隔离方法,其特征在于:第一至第四快速隔离设备均为开断时间小于等于1秒的快速隔离设备。
7.如权利要求4所述的一种特高压直流阀组中故障阀组隔离方法,其特征在于:第一和第二快速旁通设备均为合闸时间小于等于1秒的快速旁通设备。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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