CN115065030A - 一种电力系统及电力系统异频量保护方法 - Google Patents

一种电力系统及电力系统异频量保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种电力系统及电力系统异频量保护方法，该电力系统包括：第一系统、第二系统、变频装置及第一异频量测量装置，其中，第一系统的第一端与变频装置的第一端连接；第二系统的第一端与变频装置的第二端连接；第一系统与变频装置之间连接有第一异频量测量装置。通过实施本发明，检测异频量并进行系统保护，避免异频量泄露危害电力系统的正常运行。

Description

一种电力系统及电力系统异频量保护方法
技术领域
本发明涉及输电技术领域，具体涉及一种电力系统及电力系统异频量保护方法。
背景技术
交流输电具有电流过零开断和电磁感应变压特性，易于大规模组网与电压等级变换，但在远距离输送电能情况下，工频交流输电电压偏差、损耗较大，且长电缆线路情况下容升效应明显。直流输电不受线路电抗约束，适用于远距离大容量电能传输，但也存在故障电流开断、直流变压等难题。在直流与工频之间选择合适的输电频率，既可降低线路阻抗对功率传输的影响，又可保留交流输电的电磁感应变压、电流过零开断特性。这种低于工频的交流输电在长电缆线路输电、电网柔性互联以及大规模新能源汇集等场景将是工频交流和直流输电的有益补充。
然而，在采用低频交流及工频交流结合的输电系统时，当低频系统发生故障，低频分量经过换流器穿越到工频侧，从而导致原工频系统的保护误动作或拒动。同样当工频系统发生故障，工频分量经过换流器穿越到低频侧，从而导致原低频系统的保护误动作或拒动，影响输电系统的稳定运行。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的异频量泄露影响输电系统的稳定运行的缺陷，从而提供一种电力系统及电力系统异频量保护方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种电力系统，包括：第一系统、第二系统、变频装置及第一异频量测量装置，其中，所述第一系统的第一端与所述变频装置的第一端连接；所述第二系统的第一端与所述变频装置的第二端连接；所述第一系统与所述变频装置之间连接有第一异频量测量装置。
可选地，电力系统，还包括：第二异频量测量装置，所述第二异频量测量装置设置在所述第二系统与所述变频装置之间。
可选地，电力系统，还包括：第一变压器及第二变压器，其中，所述第一变压器的第一端与所述变频装置的第一端连接，所述第一变压器的第二端与所述第一系统的第一端连接；所述第二变压器的第一端与所述变频装置的第二端连接，所述第二变压器的第二端与所述第二系统的第一端连接；所述第一变压器与所述变频装置之间连接有第一异频量测量装置；所述第二变压器与所述变频装置之间连接有第二异频量测量装置。
可选地，所述第一异频量测量装置用于检测第二系统泄露的异频量。
可选地，所述第二异频量测量装置用于检测第一系统泄露的异频量。
可选地，所述第一系统至所述变频装置的第一端运行在第一系统频率，所述变频装置的第二端至所述第二系统运行在第二系统频率，第二系统频率与第一系统频率不同。
可选地，电力系统，还包括：第一断路器及第二断路器，所述第一断路器设置在所述第一系统与所述第一变压器之间，所述第二断路器设置在所述第二系统与所述第二变压器之间。
第二方面，本发明实施例提供一种电力系统异频量保护方法，应用于本发明第一方面所述的电力系统，所述电力系统异频量保护方法包括：获取第一异频量测量装置监测到的第二系统泄露的异频量；根据第二系统泄露的异频量进行告警或控制变频装置的运行状态。
可选地，获取第二异频量测量装置监测到的第一系统泄露的异频量；根据第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量进行告警或控制变频装置的运行状态。
可选地，所述根据第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量进行告警或控制变频装置的运行状态，包括：当第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量超过预设异频量阈值时开启计时，当到达预设计时时间时进行告警或调节所述变频装置的运行状态。
可选地，当第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量超过预设异频量阈值时开启计时，当到达预设计时时间时进行告警或调节所述变频装置的运行状态，包括：当到达第一预设计时时间后，第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量依然超过预设异频量阈值时，对电力系统进行告警。
可选地，当到达第二预设计时时间后，第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量依然超过预设异频量阈值时，控制所述变频装置闭锁，所述第二预设计时时间大于所述第一预设计时时间。
第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明实施例第二方面所述的电力系统异频量保护方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本发明实施例第二方面所述的电力系统异频量保护方法。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的电力系统，包括：第一系统、第二系统、变频装置及第一异频量测量装置，其中，第一系统的第一端与变频装置的第一端连接；第二系统的第一端与变频装置的第二端连接；第一系统与变频装置之间连接有第一异频量测量装置。通过将第一异频量测量装置设置在第一系统与变频装置之间的连接线上。利用异频量测量装置检测第一系统及第二系统之间泄露的异频量。根据异频量测量装置反馈的异频量判断第一系统及第二系统之间是否存在异频量泄露，并在异频量泄露控制变频装置的运行状态，从而消除异频量，避免异频量泄露危害电力系统的正常运行。
本发明提供的电力系统异频量保护方法，包括：获取第一异频量测量装置监测到的第二系统泄露的异频量；根据第二系统泄露的异频量进行告警或控制变频装置的运行状态。利用异频量测量装置检测第一系统及第二系统之间泄露的异频量。根据异频量测量装置反馈的异频量判断第一系统及第二系统之间是否存在异频量泄露，并在异频量泄露控制变频装置的运行状态，从而消除异频量，避免异频量泄露危害电力系统的正常运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例中电力系统的一个具体示例的原理框图；
图2为本发明实施例中电力系统异频量保护方法的一个具体示例的流程图；
图3为本发明中提供的计算机设备一个具体示例的组成图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明实施例提供一种电力系统，如图1所示，上述电力系统包括：第一系统、第二系统、变频装置、第一异频量测量装置、第二异频量测量装置、第一变压器T1及第二变压器T2。其中，第一系统的第一端通过第一变压器T1与变频装置的第一端连接。第二系统的第一端通过第二变压器T2与变频装置的第二端连接。第一变压器T1与变频装置之间连接有第一异频量测量装置。第一异频量测量装置用于检测第二系统泄露的异频量。第二变压器T2与变频装置之间连接有第二异频量测量装置。第二异频量测量装置用于检测第一系统泄露的异频量。
在一具体实施例中，如图1所示，电力系统，还包括：第一断路器QF1及第二断路器QF2，第一断路器QF1设置在第一系统与第一变压器T1之间，第二断路器QF2设置在第二系统与第二变压器T2之间。
在本发明实施例中，第一系统的第一端依次通过断路器QF1、变压器T1与变频装置的第一端连接，第二系统的第一端依次通过断路器QF2、变压器T2与变频装置的第二端连接。变压器T1与变频装置之间连接有第一异频量测量装置。变压器T2与变频装置之间连接有第二异频量测量装置。在本发明实施例中，第一系统与变频装置之间的第一异频量测量装置检测到第二系统频率的电气量(如第二系统频率的电压或电流)。第二系统与交交变换器之间的第二异频量检测装置检测到第一系统频率的电气量(如第一系统频率的电压或电流)。变频装置可以为交交换流器。
具体地，第一系统至变频装置的第一端运行在第一系统频率，变频装置的第二端至第二系统运行在第二系统频率，第二系统频率与第一系统频率不同。在本发明实施例中，第二系统频率与第一系统频率的频率值不做具体限制。
当第二系统发生故障或系统不平衡等暂稳态工况时，第二系统频率分量(电压电流)会经过变频装置穿越到第一系统，从而导致第一系统的保护误动作或拒动。以一侧(左侧)换流站为例说明，当单相接地故障或系统不平衡等暂稳态工况发生在第二系统侧，第二系统频率分量的故障电流(电压)将穿过变频装置向第一系统侧传递，且其异频量经由第一异频量测量装置采集。故障引起的异频量穿越一般不会影响电力系统的正常运行，因为原有保护(欠电压微分保护，过电流保护，零序保护)会正常动作，进行故障排除。重点是非故障下产生的异频量穿越，比如模块暂时故障，触发信号丢失等非线路故障时，产生的暂态电气量穿越到异频侧，影响电力系统的正常运行，阻碍原有保护的正常动作。因此，需要第一系统与变频装置之间的第一异频量测量装置检测第二系统泄露至第一系统的异频量。基于异频量测量装置反馈的异频量控制变频装置的运行状态，消除异频量，避免异频量影响电力系统的正常运行。
同理，当单相接地故障或系统不平衡等暂稳态工况发生在第一系统侧，第一系统频率分量的故障电流(电压)将穿过变频装置向第二系统传递。此时需要利用第二系统与交交变换器之间的第二异频量检测装置检测第一系统泄露至第二系统的异频量。基于异频量测量装置反馈的异频量控制变频装置的运行状态，消除异频量，避免异频量影响电力系统的正常运行。
本发明提供的电力系统，包括：第一系统、第二系统、变频装置及第一异频量测量装置，其中，第一系统的第一端与变频装置的第一端连接；第二系统的第一端与变频装置的第二端连接；第一系统与变频装置之间连接有第一异频量测量装置。通过将第一异频量测量装置设置在第一系统与变频装置之间的连接线上。利用异频量测量装置检测第一系统及第二系统之间泄露的异频量。根据异频量测量装置反馈的异频量判断第一系统及第二系统之间是否存在异频量泄露，并在异频量泄露控制变频装置的运行状态，从而消除异频量，避免异频量泄露危害电力系统的正常运行。
本发明实施例提供一种电力系统异频量保护方法，应用于上述电力系统，如图2所示，电力系统异频量保护方法包括如下步骤：
步骤S1：获取第一异频量测量装置监测到的第二系统泄露的异频量。在一具体实施例中，如图1所示，第一异频量测量装置设置在变压器T1与变频装置之间。外部控制装置与第一异频量测量装置连接，获取第一异频量测量装置检测到的第二系统泄露的异频量。
步骤S2：获取第二异频量测量装置监测到的第一系统泄露的异频量。
在一具体实施例中，如图1所示，第二异频量测量装置设置在变压器T2与变频装置之间。外部控制装置与第二异频量测量装置连接，获取第二异频量测量装置检测到的第一系统泄露的异频量。
步骤S3：根据第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量进行告警或控制变频装置的运行状态。
在一具体实施例中，根据第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量进行告警或控制变频装置的运行状态，包括：当第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量超过预设异频量阈值时开启计时，当到达预设计时时间时进行告警或调节变频装置的运行状态。
在本发明实施例中，当第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量超过预设异频量阈值时开启计时，当到达预设计时时间时进行告警或调节变频装置的运行状态，包括：
步骤S31：当到达第一预设计时时间后，第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量依然超过预设异频量阈值时，对电力系统进行告警。
步骤S32：当到达第二预设计时时间后，第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量依然超过预设异频量阈值时，控制变频装置闭锁，第二预设计时时间大于第一预设计时时间。
具体地，如图1所示，以一侧(左侧)换流站为例说明，第二系统发生故障或系统不平衡等暂稳态工况时，第二系统频率分量分量(电压电流)会经过变频装置穿越到第一系统，该第二系统频率分量将被第一系统视为异频量，且该异频量经由第一异频量测量装置采集。
进一步地，当第一异频量测量装置检测到的第二系统泄露的异频量超过预设异频量阈值时开启计时。当到达第一预设计时时间后，第二系统泄露的异频量依然超过预设异频量阈值时，对电力系统进行告警。当到达第二预设计时时间后，第二系统泄露的异频量依然超过预设异频量阈值时，控制变频装置闭锁。
同理，当第一系统发生故障或系统不平衡等暂稳态工况时，第一系统频率分量(电压电流)会经过变频装置穿越到第二系统，该第一系统频率将被第二系统视为异频量，且该异频量经由第二异频量测量装置采集。
进一步地，当第二异频量测量装置检测到的第一系统泄露的异频量超过预设异频量阈值时开启计时。当到达第一预设计时时间后，第一系统泄露的异频量依然超过预设异频量阈值时，对电力系统进行告警。当到达第二预设计时时间后，第一系统泄露的异频量依然超过预设异频量阈值时，控制变频装置闭锁。在本发明实施例中，第二预设时间及第一预设时间可根据实际需要进行调整。
本发明提供的电力系统异频量保护方法，包括：获取第一异频量测量装置监测到的第二系统泄露的异频量；根据第二系统泄露的异频量进行告警或控制变频装置的运行状态。利用异频量测量装置检测第一系统及第二系统之间泄露的异频量。根据异频量测量装置反馈的异频量判断第一系统及第二系统之间是否存在异频量泄露，并在异频量泄露控制变频装置的运行状态，从而消除异频量，避免异频量泄露危害电力系统的正常运行。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，如图3所示，该设备终端可以包括处理器61和存储器62，其中处理器61和存储器62可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
处理器61可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器61还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器62作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器61通过运行存储在存储器62中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的电力系统异频量保护方法。
存储器62可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器61所创建的数据等。此外，存储器62可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器62可选包括相对于处理器61远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器61。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器62中，当被处理器61执行时，执行实施例中的电力系统异频量保护方法。
上述计算机设备具体细节可以对应参阅实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，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，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (14)

1.一种电力系统，其特征在于，包括：第一系统、第二系统、变频装置及第一异频量测量装置，其中，
所述第一系统的第一端与所述变频装置的第一端连接；
所述第二系统的第一端与所述变频装置的第二端连接；
所述第一系统与所述变频装置之间连接有第一异频量测量装置。
2.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，还包括：第二异频量测量装置，所述第二异频量测量装置设置在所述第二系统与所述变频装置之间。
3.根据权利要求2所述的电力系统，其特征在于，还包括：第一变压器及第二变压器，其中，
所述第一变压器的第一端与所述变频装置的第一端连接，所述第一变压器的第二端与所述第一系统的第一端连接；
所述第二变压器的第一端与所述变频装置的第二端连接，所述第二变压器的第二端与所述第二系统的第一端连接；
所述第一变压器与所述变频装置之间连接有第一异频量测量装置；
所述第二变压器与所述变频装置之间连接有第二异频量测量装置。
4.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，所述第一异频量测量装置用于检测第二系统泄露的异频量。
5.根据权利要求2所述的电力系统，其特征在于，所述第二异频量测量装置用于检测第一系统泄露的异频量。
6.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，所述第一系统至所述变频装置的第一端运行在第一系统频率，所述变频装置的第二端至所述第二系统运行在第二系统频率，第二系统频率与第一系统频率不同。
7.根据权利要求3所述的电力系统，其特征在于，还包括：第一断路器及第二断路器，所述第一断路器设置在所述第一系统与所述第一变压器之间，所述第二断路器设置在所述第二系统与所述第二变压器之间。
8.一种电力系统异频量保护方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的电力系统，所述电力系统异频量保护方法包括：
获取第一异频量测量装置监测到的第二系统泄露的异频量；
根据第二系统泄露的异频量进行告警或控制变频装置的运行状态。
9.根据权利要求8所述的电力系统异频量保护方法，其特征在于，还包括：
获取第二异频量测量装置监测到的第一系统泄露的异频量；
根据第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量进行告警或控制变频装置的运行状态。
10.根据权利要求9所述的电力系统异频量保护方法，其特征在于，所述根据第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量进行告警或控制变频装置的运行状态，包括：
当第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量超过预设异频量阈值时开启计时，当到达预设计时时间时进行告警或调节所述变频装置的运行状态。
11.根据权利要求10所述的电力系统异频量保护方法，其特征在于，当第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量超过预设异频量阈值时开启计时，当到达预设计时时间时进行告警或调节所述变频装置的运行状态，包括：
当到达第一预设计时时间后，第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量依然超过预设异频量阈值时，对电力系统进行告警。
12.根据权利要求11所述的电力系统异频量保护方法，其特征在于，
当到达第二预设计时时间后，第一系统泄露的异频量或/和第二系统泄露的异频量依然超过预设异频量阈值时，控制所述变频装置闭锁，所述第二预设计时时间大于所述第一预设计时时间。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求8-12任一项所述的电力系统异频量保护方法。
14.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求8-12任一项所述的电力系统异频量保护方法。
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