RU2749913C1 - Контроль передачи постоянного тока высокого напряжения - Google Patents

Контроль передачи постоянного тока высокого напряжения Download PDF

Info

Publication number
RU2749913C1
RU2749913C1 RU2020137519A RU2020137519A RU2749913C1 RU 2749913 C1 RU2749913 C1 RU 2749913C1 RU 2020137519 A RU2020137519 A RU 2020137519A RU 2020137519 A RU2020137519 A RU 2020137519A RU 2749913 C1 RU2749913 C1 RU 2749913C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pole
current strength
converter
current
interval
Prior art date
Application number
RU2020137519A
Other languages
English (en)
Inventor
Мустафа Барис КАРАЧАЙ
Андреас ЛОРЕНЦ
Евгений СТАРШИХ
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Application granted granted Critical
Publication of RU2749913C1 publication Critical patent/RU2749913C1/ru

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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/44—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the rate of change of electrical quantities
    • H02H3/445—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the rate of change of electrical quantities of DC quantities
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • 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)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение быстродействия распознавания неисправностей по постоянному току. Согласно способу задают пороговое значение (L1) силы тока для силы тока (I1, I2) передачи постоянного тока высокого напряжения, по меньшей мере одну длину интервала (T1, T2) для временных интервалов и для каждой заданной длины интервала (T1, T2) пороговое значение (L2, L3) изменения для определяемого по временным интервалам длины интервала (T1, T2) изменения силы тока силы тока (I1, I2). Для каждого полюса (7, 8) передачи постоянного тока высокого напряжения определяют силу тока (I1, I2) и для каждой заданной длины интервала (T1, T2) определяют изменение силы тока силы тока (I1, I2), определяемое по временным интервалам длины интервала (T1, T2). Делают вывод о неисправности по постоянному току, если величина силы тока (I1, I2) по меньшей мере одного полюса (7, 8) больше, чем пороговое значение (L1) силы тока, или для длины интервала (T1, T2) величина определенного изменения силы тока силы тока (I1, I2) по меньшей мере одного полюса (7, 8) больше, чем пороговое значение (L2, L3) изменения, заданное для длины интервала (T1, T2). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к способу для контроля передачи постоянного тока высокого напряжения между двумя преобразовательными подстанциями и к преобразовательной подстанции для передачи постоянного тока высокого напряжения, выполненной с возможностью осуществления способа.
Электрическая энергия часто передается между сетями переменного типа на большие расстояния с высоким постоянным напряжением, так как передача энергии с постоянным напряжением на большие расстояния по сравнению с передачей энергии с переменным напряжением сопровождается меньшими потерями и является более экономичной. Этот тип передачи энергии обозначается как передача постоянного тока высокого напряжения (ППТВН) по участку передачи постоянного тока высокого напряжения (участку ППТВН).
Для того чтобы соединить участок ППТВН с сетью переменного тока, между сетью переменного тока концом участка ППТВН располагается преобразовательная подстанция, в которой осуществляется преобразование между переменным током и переменным напряжением сети переменного тока и постоянным током и постоянным напряжением ППТВН. При этом передача энергии между сетью переменного тока и участком ППТВН может осуществляться монополярным, симметрично монополярным или биполярным образом. При симметрично монополярной и при биполярной передаче энергии применяются два полюса, причем на одном полюсе приложено высокое напряжение, положительное относительно потенциала заземления, а на другом полюсе приложено высокое напряжение, отрицательное относительно потенциала заземления. При симметрично монополярной передаче энергии оба полюса соединяются через ту же самую преобразовательную подстанцию с сетью переменного тока, при биполярной передаче энергии оба полюса соединяются с сетью переменного тока через различные преобразовательные подстанции.
ППТВН может испытывать негативное воздействие из-за неисправностей по постоянному току. Например, может возникать неисправность, вызванная замыканием на землю, при которой полюс ППТВН соединяется с потенциалом земли. Кроме того, в случае симметрично монополярного ППТВН может возникать неисправность типа “полюс-с-полюсом”, при которой оба полюса замыкаются накоротко. В обоих случаях преобразовательные подстанции ППТВН блокируются и отсоединяются от соответствующей сети переменного тока, если преобразовательные подстанции выполнены по обычной технологии полумостовой схемы. Чтобы снизить нагрузку преобразовательных подстанций и других компонентов ППТВН, в частности линий электропередачи, в таких случаях неисправностей, требуется быстрое распознавание подобных неисправностей по постоянному току, чтобы иметь возможность предотвращать или ограничивать ущерб из-за неисправностей по постоянному току.
В основе изобретения лежит задача, предложить способ для контроля передачи ПТВН и преобразовательную подстанцию для передачи ПТВН, которые усовершенствованы, в частности, в отношении распознавания неисправностей по постоянному току.
Эта задача в соответствии с изобретением решается способом с признаками пункта 1 формулы изобретения и преобразовательной подстанцией с признаками пункта 8 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
В соответствующем изобретению способе для контроля передачи ПТВН между двумя преобразовательными подстанциями задают пороговое значение силы тока для силы тока ППТВН, по меньшей мере одну длину интервала для временных интервалов и для каждой заданной длины интервала пороговое значение изменения для определяемого по временным интервалам длины временного интервала изменения силы тока силы тока ППТВН. Для каждого полюса ППТВН определяют силу тока и для каждой заданной длины интервала - определяемое по временным интервалам длины временного интервала изменение силы тока силы тока. Для каждого полюса ППТВН, величину силы тока сравнивают с заданным пороговым значением силы тока, и для каждой заданной длины интервала, величину определенного изменения силы тока сравнивают с заданным для длины интервала пороговым значением изменения. Делают вывод о неисправности по постоянному току, если величина силы тока по меньшей мере одного полюса больше, чем пороговое значение силы тока, или для длины интервала величина определенного изменения силы тока силы тока по меньшей мере одного полюса больше, чем заданное для длины интервала пороговое значение изменения.
При этом под силой тока полюса понимается сила тока электрического постоянного тока, который протекает в относящейся к этому полюсу линии электропередачи ППТВН. Соответственно далее под током полюса понимается постоянный ток, который протекает в относящейся к этому полюсу линии электропередачи ППТВН.
Соответствующее изобретению определение (регистрация) и оценка силы тока и изменения силы тока каждого полюса ППТВН предпочтительным образом обеспечивает возможность очень быстрого распознавания неисправности по постоянному току, такой как неисправность заземления или неисправность типа “полюс к полюсу”. Тем самым можно очень быстро реагировать на неисправность по постоянному току, чтобы предотвратить или снизить ущерб из-за неисправности по постоянному току, а также уменьшить длительность прерывания ППТВН из-за неисправности по постоянному току. В частности, реактивная мощность для стабилизации сети может предоставляться бесперебойно, и обусловленная неисправностью по постоянному току перегрузка по напряжению для компонентов, которые применяются для ППТВН, в частности, для линий электропередачи ППТВН, снижается, благодаря чему увеличивается срок службы компонентов. Изобретение позволяет, например, возобновлять передачу эффективной мощности при временной неисправности по постоянному току спустя продолжительность прерывания менее чем 800 мс. Кроме того, за счет снижения перегрузки по напряжению можно также снижать запас при выборе параметров изоляции для электрической изоляции линий электропередачи ППТВН.
Вариант осуществления изобретения предусматривает, в случае распознанной неисправности по постоянному току, ток каждого полюса посредством регулирования вентильного преобразователя преобразовательной подстанции, соотнесенного с полюсом, регулируется до нуля. Иными словами, при распознанной неисправности по постоянному току для каждого полюса ППТВН, регулирование вентильного преобразователя преобразовательной подстанции, соотнесенного с полюсом, переключается на регулирование тока, которое регулирует ток полюса до нуля. Тем самым предпочтительным образом обеспечивается возможность быстрого снижения токов неисправности в случае неисправностей по постоянному току.
Другой вариант осуществления изобретения предусматривает, что, в случае симметрично монополярной ППТВН после регулирования токов полюса до нуля, полюс, заряженный из-за неисправности по постоянному току, разряжается. Этот вариант осуществления изобретения учитывает, что при симметрично монополярной ППТВН в случае неисправности заземления одного полюса, другой полюс заряжается, то есть, что величина приложенного к этому полюсу высокого напряжения возрастает, например, на значение разности напряжений между обоими полюсами в режиме работы в отсутствие неисправности. Изобретение также обеспечивает возможность, в частности, распознавания и устранения несимметричной неисправности заземления симметрично монополярной ППТВН. Например, задают временную длительность регулирования для регулирования токов полюса до нуля, и полюс, заряженный за счет неисправности по постоянному току, по истечении временной длительности регулирования разряжается. Временная длительность регулирования лежит, например, между 100 мс и 500 мс. Соответствующий изобретению разряд заряженного полюса после регулирования токов полюса до нуля предпочтительным образом снижает перегрузку по напряжению компонентов ППТВН, соединенных с заряженным полюсом.
Другой вариант осуществления изобретения предусматривает, что задают две различные длины интервала для временных интервалов. Например, первая длина интервала лежит между 100 мкс и 500 мкс, а вторая длина интервала лежит между 500 мкс и 2 мс. Этот вариант осуществления изобретения также предусматривает, что изменение силы тока для каждого полюса определяется и оценивается отдельно по временным интервалам двух различных длин интервала. Тем самым учитывается, что неисправности по постоянному току могут вызвать изменения силы тока на различных временных шкалах. Оценка изменения силы тока, определенного по временным интервалам между 100 мкс и 500 мкс, обеспечивает возможность распознавания быстрых изменений силы тока, которые обычно возникают при неисправностях по постоянному току ППТВН. Оценка изменения силы тока, определенного по временным интервалам между 500 мкс и 2 мс обеспечивает возможность распознавания более медленных изменений силы тока, которые обычно возникают при неисправностях по постоянному току ППТВН, в частности, при изменениях со сменой знака силы тока.
Соответствующая изобретению преобразовательная подстанция для ППТВН включает в себя измерительное устройство, которое для каждого полюса ППТВН выполнено с возможностью повторной регистрации силы тока и изменения силы тока силы тока, и блок управления, который выполнен так, чтобы для каждого полюса сравнивать величину силы тока с заданным пороговым значением силы тока и для по меньшей мере одной заданной длины интервала из изменения силы тока силы тока полюса формировать определяемое по временным интервалам длины временного интервала изменение силы тока и сравнивать его величину с заданным для длины интервала пороговым значением изменения, а также делать вывод о неисправности по постоянному току, если величина силы тока по меньшей мере одного полюса больше, чем пороговое значение силы тока, или для длины интервала величина определенного изменения силы тока силы тока по меньшей мере одного полюса больше, чем заданное для длины интервала пороговое значение изменения.
Вариант осуществления соответствующей изобретению преобразовательной подстанции предусматривает, что каждый вентильный преобразователь преобразовательной подстанции выполнен с возможностью формирования противодействующего напряжения, которое противодействует заряду полюса, с которым соотнесен вентильный преобразователь. Например, вентильный преобразователь для этого выполнен как полномостовой вентильный преобразователь или имеет достаточное количество модулей вентильного преобразователя, выполненных по полномостовой схеме. В этом случае блок управления, в частности, выполнен так, чтобы в случае распознанной неисправности по постоянному току регулировать ток каждого полюса посредством регулирования соотнесенного с полюсом вентильного преобразователя преобразовательной подстанции до нуля.
Другой вариант осуществления соответствующей изобретению преобразовательной подстанции предусматривает, что в случае симметрично монополярной ППТВН, блок управления выполнен так, чтобы после регулирования токов полюсов до нуля вызывать разряд полюса, заряженного из-за неисправности по постоянному току. При этом может предусматриваться, что блок управления выполнен так, чтобы регулировать токи полюсов в течение заданной временной длительности регулирования до нуля и вызывать разряд полюса, заряженного из-за неисправности по постоянному току, по истечении временной длительности регулирования.
Каждый вентильный преобразователь преобразовательной подстанции, кроме того, выполнен, например, как автономный вентильный преобразователь (VSC=преобразователь источника напряжения) и/или как модульный многоуровневый вентильный преобразователь.
Соответствующая изобретению преобразовательная подстанция обеспечивает возможность осуществления соответствующего изобретению способа. Поэтому преимущества соответствующей изобретению преобразовательной подстанции соответствуют вышеупомянутым преимуществам соответствующего изобретению способа и отдельно здесь не излагаются еще раз.
Вышеописанные свойства, признаки и преимущества настоящего изобретения, а также то, каким образом они достигаются, становятся более ясно и четко понятными в связи с последующим описанием примеров выполнения, которые более подробно поясняются во взаимосвязи с чертежами, на которых показано следующее:
Фиг. 1 - схематичное представление двух преобразовательных подстанций и ППТВН-участка ППТВН между двумя сетями переменного тока,
Фиг. 2 - блок-схема последовательности операций способа для контроля передачи ПТВН,
Фиг. 3 - блок-схема для оценки силы тока и изменения силы тока полюса ППТВН,
Фиг. 4 - профили силы тока ППТВН в месте расположения первой преобразовательной подстанции и запускающего сигнала первой преобразовательной подстанции в случае неисправности по постоянному току,
Фиг. 5 - профили силы тока ППТВН в месте расположения второй преобразовательной подстанции и запускающего сигнала второй преобразовательной подстанции в случае неисправности по постоянному току.
Соответствующие друг другу части на чертежах снабжены одними и теми же ссылочными позициями.
Фиг. 1 схематично показывает две преобразовательные подстанции 1, 2 ППТВН, которые соединены друг с другом на стороне постоянного тока через участок 3 ППТВН. Первая преобразовательная подстанция 1 соединена на стороне переменного тока с первой сетью 5 переменного тока. Вторая преобразовательная подстанция 2 со стороны переменного тока соединена со второй сетью 6 переменного тока.
ППТВН выполнена симметрично монополярной с первым полюсом 7 и вторым полюсом 8. участок 3 ППТВН имеет для первого полюса 7 первую линию 9 электропередачи, а для второго полюса 8 вторую линию 10 электропередачи.
Каждая преобразовательная подстанция 1, 2 содержит блок 11 вентильных преобразователей, измерительное устройство 13 и блок 15 управления.
Каждый блок 11 вентильных преобразователей содержит для каждого полюса 7, 8 автономный вентильный преобразователь, который используется в зависимости от направления передачи энергии как выпрямитель для преобразования переменного тока и переменного напряжения соответствующей сети 5, 6 переменного тока в постоянный ток и постоянное напряжение ППТВН или как инвертор для преобразования постоянного тока и постоянного напряжения ППТВН в переменный ток и переменное напряжение соответствующей сети 5, 6 переменного тока и выполнен, например, как модульный многоуровневый вентильный преобразователь.
Измерительное устройство 13 каждой преобразовательной подстанции 1, 2 выполнено так, чтобы для первого полюса 7 ППТВН регистрировать первую силу тока I1 и первое изменение
Figure 00000001
 силы тока первой силы тока I1 и для второго полюса 8 ППТВН регистрировать вторую силу тока I2 и второе изменение
Figure 00000002
 силы тока второй силы тока I2 в месте расположения соответствующей преобразовательной подстанции 1, 2.
Каждый блок 15 управления выполнен так, чтобы выполнять этапы S3-S6 способа, описанного со ссылкой на фиг. 2.
Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности операций примера выполнения соответствующего изобретению способа для контроля передачи ПТВН между обеими преобразовательными подстанциями 1, 2 с этапами S1-S6 способа. Способ выполняется каждой преобразовательной подстанцией 1, 2 независимо от другой преобразовательной подстанции 1, 2, то есть описываемые далее этапы S1-S6 способа относятся соответственно к преобразовательной подстанции 1, 2 и ее блоку 11 вентильных преобразователей, измерительному устройству 13 и блоку 15 управления.
На первом этапе S1 способа задают пороговое значение L1 силы тока для сил тока I1, I2 полюсов 7, 8, две различные длины интервала T1, T2 для временных интервалов и для каждой заданной длины интервала T1, T2 пороговое значение L2, L3 изменения для определяемого по временным интервалам длины интервала T1, T2 изменения силы тока каждой силы тока I1, I2. Например, первая длина интервала T1 лежит между 100 мкс und 500 мкс, и вторая длина интервала T2 лежит между 500 мкс и 2 мс.
На втором этапе S2 способа, измерительное устройство 13 для каждого полюса 7, 8 ППТВН регистрирует силу тока I1, I2 и изменение
Figure 00000003
 силы тока силы тока I1, I2.
На третьем этапе S3 способа, блок 15 управления для каждой заданной длины интервала T1, T2 из зарегистрированного на втором этапе S2 способа измерительным устройством 13 изменения İ1, İ2 силы тока силы тока I1, I2 каждого полюса 7, 8 формирует изменение силы тока, определяемое по временным интервалам длины интервала T1, T2.
На четвертом этапе S4 способа блок 15 управления для каждого полюса 7, 8 сравнивает величину силы тока I1, I2, зарегистрированной на втором этапе S2 способа измерительным устройством 13, с пороговым значением L1 силы тока, заданным на первом этапе S1 способа. Кроме того, на четвертом этапе S4 способа, блок 15 управления для каждого полюса 7, 8 и для каждой заданной длины интервала T1, T2 сравнивает величину определенного изменения силы тока, сформированную на третьем этапе S3 способа, с пороговым значением L2, L3 изменения, заданным на первом этапе S1 способа для длины интервала T1, T2. Если величина силы тока I1, I2 по меньшей мере одного полюса 7, 8 больше, чем пороговое значение L1 силы тока, или для длины интервала T1, T2 величина определенного изменения силы тока силы тока I1, I2 по меньшей мере одного полюса 7, 8 больше, чем пороговое значение L2, L3 изменения, заданное для длины интервала T1, T2, то делается вывод о неисправности по постоянному току, и способ продолжается на пятом этапе S5 способа. В противном случае, способ продолжается на втором этапе S2 способа.
Фиг. 3 показывает блок-схему для осуществления этапов S3 и S4 для первого полюса 7. Первая сила тока I1, зарегистрированная на втором этапе S2 способа, подается на формирователь 20 величины, который формирует величину первой силы тока I1. Величина первой силы тока I1 сравнивается блоком 22 сравнения с пороговым значением L1 силы тока. Если величина первой силы тока I1 больше, чем пороговое значение L1 силы тока, то блок 22 сравнения выдает в качестве выходного сигнала единицу на первую схему ИЛИ 24, в противном случае блок 22 сравнения выдает в качестве выходного сигнала нуль на первую схему ИЛИ 24.
Первое изменение силы тока I1, зарегистрированное на втором этапе S2 способа подается, соответственно, на первый блок 26 оценки и второй блок 28 оценки. Первый блок 26 оценки определяет первое изменение İ1 силы тока на временном интервале первой длины интервала T1 и сравнивает величину определенного первого изменения силы тока с первым пороговым значением L2 изменения. Если величина определенного первого изменения силы тока больше, чем первое пороговое значение L2 изменения, то первый блок 26 оценки выдает в качестве выходного сигнала единицу на вторую схему ИЛИ 30, в противном случае первый блок 26 оценки выдает в качестве выходного сигнала нуль на вторую схему ИЛИ 30.
Соответственно, второй блок 28 оценки определяет первое изменение İ1 силы тока на временном интервале второй длины интервала T2 и сравнивает величину определенного первого изменения силы тока со вторым пороговым значением L3 изменения. Если величина определенного первого изменения силы тока больше, чем второе пороговое значение L3 изменения, то второй блок 28 оценки выдает в качестве выходного сигнала единицу на вторую схему ИЛИ 30, в противном случае второй блок 28 оценки выдает в качестве выходного сигнала нуль на вторую схему ИЛИ 30.
Выходной сигнал второй схемы ИЛИ 30 подается на первую схему ИЛИ 24. Поэтому первая схема ИЛИ 24 выдает в качестве запускающего сигнала S единицу, если величина первой силы тока I1 больше, чем пороговое значение L1 силы тока, или величина определенного по временному интервалу первой длины интервала T1 первого изменения силы тока больше, чем первое пороговое значение L2 изменения, или величина определенного по временному интервалу второй длины интервала T2 первого изменения силы тока больше, чем второе пороговое значение L3 изменения. В противном случае, первая схема ИЛИ 24 выдает нуль в качестве запускающего сигнала S.
Формирователь 20 величины, блок 22 сравнения, схемы ИЛИ 24, 30 и блоки 26, 28 оценки могут быть выполнены как аппаратные компоненты блока 15 управления или как программные этапы программного обеспечения, исполняемого блоком 15 управления.
На пятом этапе S5 способа, ток каждого полюса 7, 8 регулируется блоком 15 управления посредством регулирования соотнесенного с полюсом 7, 8 вентильного преобразователя преобразовательной подстанции 1, 2 до нуля. Регулирование запускается, когда запускающий сигнал S блока 15 управления принимает значение, равное единице.
Фиг. 4 и 5 показывают в качестве примера профили первой силы тока I1 в местах расположения преобразовательных подстанций 1, 2 и запускающих сигналов S преобразовательных подстанций 1, 2 в случае неисправности заземления первого полюса 7. При этом принималось, что вентильные преобразователи блока 11 вентильного преобразователя первой преобразовательной подстанции 1 эксплуатируются как выпрямители, вентильные преобразователи блока 11 вентильного преобразователя второй преобразовательной подстанции 2 эксплуатируются как инверторы, и неисправность заземления возникает вблизи второй преобразовательной подстанции 2.
Фиг. 4 показывает профиль первой силы тока I1 в месте расположения первой преобразовательной подстанции 1 и профиль запускающего сигнала S первой преобразовательной подстанции 1. Неисправность заземления обуславливает нарастание первой силы тока I1 в месте расположения первой преобразовательной подстанции 1, начиная с первого момента времени t1. Первая преобразовательная подстанция 1 регистрирует это нарастание и реагирует на него согласно этапам S2-S5 способа. Регулирование первой силы тока I1 до нуля посредством первой преобразовательной подстанции 1 согласно пятому этапу S5 способа начинается во второй момент времени t2, в который запускающий сигнал S первой преобразовательной подстанции 1 принимает значение единицы. Между первым моментом времени t1 и вторым моментом времени t2 лежит время реакции порядка, например, 500 мкс. После второго момента времени t2, первая сила тока I1 сначала снижается за счет регулирования, причем она меняет знак, затем снова медленно возрастает и приближается к значению нуля.
Фиг. 5 показывает профиль первой силы тока I1 в месте расположения второй преобразовательной подстанции 2 и профиль запускающего сигнала S второй преобразовательной подстанции 2. Неисправность заземления обуславливает в месте расположения второй преобразовательной подстанции 2 спад первой силы тока I1 начиная с третьего момента времени t3, который лежит перед первым моментом времени t1, так как неисправность заземления возникает вблизи второй преобразовательной подстанции 2 и поэтому сказывается скорее в ее месте расположения, чем в месте расположения первой преобразовательной подстанции 1. Соответственно, вторая преобразовательная подстанция 2 реагирует на неисправность заземления в четвертый момент времени t4, который лежит перед вторым моментом времени t2 и, например, спустя 500 мкс после третьего момента времени t3.
В случае, если из-за неисправности по постоянному току один из полюсов 1, 2 заряжается, блок 15 управления на шестом этапе S6 способа вызывает разряд заряженного полюса 1, 2. Например, для этого временная длительность регулирования для регулирования токов полюсов 7, 8 задается на пятом этапе S5 способа, и шестой этап S6 способа выполняется по истечении временной длительности регулирования. Временная длительность регулирования лежит, например, между 100 мс и 500 мс.
Хотя изобретение было детально проиллюстрировано и описано посредством предпочтительных примеров выполнения, изобретение не ограничивается раскрытыми примерами, и специалист в данной области техники сможет вывести на этой основе другие варианты, без отклонения от объема защиты изобретения.
Список ссылочных позиций
1, 2 Преобразовательная подстанция
3 участок ППТВН
5, 6 Сеть переменного тока
7, 8 Полюс
9, 10 Линия электропередачи
11 Блок вентильного преобразователя
13 Измерительное устройство
15 Блок управления
20 Формирователь величины
22 Блок сравнения
24, 30 Схема ИЛИ
26, 28 Блок оценки
I1, I2 Сила тока
İ1, İ2 Изменение силы тока
L1 Пороговое значение силы тока
L2, L3 Пороговое значение изменения
S Запускающий сигнал
S1-S6 Этап способа
t Время
t1-t4 Момент времени
T1, T2 Длина интервала

Claims (21)

1. Способ для контроля передачи ПТВН между двумя преобразовательными подстанциями (1, 2), причем
- задают пороговое значение (L1) силы тока для силы тока (I1, I2) ППТВН,
- задают по меньшей мере одну длину интервала (T1, T2) для временных интервалов и для каждой заданной длины интервала (T1, T2) задают пороговое значение (L2, L3) изменения для изменения силы тока силы тока (I1, I2) ППТВН, определенного по временным интервалам длины интервала (T1, T2),
- для каждого полюса (7, 8) ППТВН определяют силу тока (I1, I2) и для каждой заданной длины интервала (T1, T2) определяют изменение силы тока силы тока (I1, I2), определяемое по временным интервалам длины интервала (T1, T2),
- для каждого полюса (7, 8) ППТВН, величину силы тока (I1, I2) сравнивают с заданным пороговым значением (L1) силы тока и для каждой заданной длины интервала (T1, T2) величину определенного изменения силы тока сравнивают с пороговым значением (L2, L3) изменения, заданным для длины интервала (T1, T2), и
- делают вывод о неисправности по постоянному току, если величина силы тока (I1, I2) по меньшей мере одного полюса (7, 8) больше, чем пороговое значение (L1) силы тока, или для длины интервала (T1, T2) величина определенного изменения силы тока силы тока (I1, I2) по меньшей мере одного полюса (7, 8) больше, чем пороговое значение (L2, L3) изменения, заданное для длины интервала (T1, T2).
2. Способ по п. 1, причем, в случае распознанной неисправности по постоянному току, ток каждого полюса (7, 8) посредством управления соотнесенным с полюсом (7, 8) вентильным преобразователем преобразовательной подстанции (1, 2) регулируют до нуля.
3. Способ по п. 2, причем, в случае симметрично монополярных ППТВН, после регулирования токов полюсов (7, 8) до нуля, полюс (7, 8), заряженный за счет неисправности по постоянному току, разряжается.
4. Способ по п. 3, причем задают временную длительность регулирования для регулирования токов полюсов (7, 8) до нуля, и, по истечении временной длительности регулирования, полюс (7, 8), заряженный за счет неисправности по постоянному току, разряжается.
5. Способ по п. 4, причем временная длительность регулирования лежит между 100 мс и 500 мс.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, причем задают две различные длины интервала (T1, T2) для временных интервалов.
7. Способ по п. 6, причем первая длина интервала (T1) лежит между 100 мкс и 500 мкс, а вторая длина интервала (T2) лежит между 500 мкс и 2 мс.
8. Преобразовательная подстанция (1, 2) для передачи ПТВН, причем преобразовательная подстанция (1, 2) содержит
- измерительное устройство (13), выполненное с возможностью, для каждого полюса (7, 8) ППТВН, повторной регистрации силы тока (I1, I2) и изменения (İ1, İ2) силы тока силы тока (I1,I2), и
- блок (15) управления, выполненный с возможностью, для каждого полюса (7, 8), сравнения величины силы тока (I1, I2) с заданным пороговым значением (L1) силы тока и по меньшей мере для одной заданной длины интервала (T1, T2), из изменения (İ1, İ2) силы тока упомянутой силы тока (I1, I2) полюса (7, 8) формировать изменение силы тока, определяемое по временным интервалам длины интервала (T1, T2), и сравнивать его величину с заданным для длины интервала (T1, T2) пороговым значением (L2, L3) изменения и делать вывод о неисправности по постоянному току, если величина силы тока (I1, I2) по меньшей мере одного полюса (7, 8) больше, чем пороговое значение (L1) силы тока, или для длины интервала (T1, T2) величина определенного изменения силы тока силы тока (I1, I2) по меньшей мере одного полюса (7, 8) больше, чем заданное для длины интервала (T1, T2) пороговое значение (L2, L3) изменения.
9. Преобразовательная подстанция (1, 2) по п. 8, причем каждый вентильный преобразователь преобразовательной подстанции (1, 2) выполнен с возможностью формирования противодействующего напряжения, которое противодействует заряду полюса, с которым соотнесен вентильный преобразователь.
10. Преобразовательная подстанция (1, 2) по п. 9, причем блок (15) управления выполнен так, чтобы в случае распознанной неисправности по постоянному току регулировать до нуля ток каждого полюса (7, 8) посредством управления соотнесенным с полюсом (7, 8) вентильным преобразователем преобразовательной подстанции (1, 2).
11. Преобразовательная подстанция (1, 2) по п. 10, причем, в случае симметрично монополярных ППТВН, блок (15) управления выполнен так, чтобы после регулирования токов полюсов (7, 8) до нуля вызывать разряд полюса (7, 8), заряженного из-за неисправности по постоянному току.
12. Преобразовательная подстанция (1, 2) по п. 11, причем блок (15) управления выполнен с возможностью регулировать токи полюсов (7, 8) до нуля в течение заданной временной длительности регулирования и вызывать разряд полюса (7, 8), заряженного из-за неисправности по постоянному току, по истечении временной длительности регулирования.
13. Преобразовательная подстанция (1, 2) по любому из пп. 8-12, причем каждый вентильный преобразователь преобразовательной подстанции (1, 2) выполнен как автономный вентильный преобразователь.
14. Преобразовательная подстанция (1, 2) по любому из пп. 8-13, причем каждый вентильный преобразователь преобразовательной подстанции (1, 2) выполнен как модульный многоуровневый вентильный преобразователь.
RU2020137519A 2018-05-18 2018-05-18 Контроль передачи постоянного тока высокого напряжения RU2749913C1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2018/063212 WO2019219217A1 (de) 2018-05-18 2018-05-18 Überwachen einer hochspannungs-gleichstrom-übertragung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2749913C1 true RU2749913C1 (ru) 2021-06-21

Family

ID=62245279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137519A RU2749913C1 (ru) 2018-05-18 2018-05-18 Контроль передачи постоянного тока высокого напряжения

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11177662B2 (ru)
EP (1) EP3776786B1 (ru)
JP (1) JP7036520B2 (ru)
CN (1) CN112154588B (ru)
RU (1) RU2749913C1 (ru)
WO (1) WO2019219217A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022008085A1 (en) 2020-07-10 2022-01-13 Hitachi Energy Switzerland Ag Control of a modular multilevel converter of a full bridge or mixed arm type in case of a dc line disturbance

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2089986C1 (ru) * 1989-06-19 1997-09-10 Асеа Браун Бовери АБ Система для отбора электроэнергии от высоковольтной линии передачи постоянного тока
RU2417500C1 (ru) * 2007-03-19 2011-04-27 Сименс Акциенгезелльшафт Устройство управления для преобразовательных подстанций в высоковольтной установке передачи постоянного тока
US8830708B2 (en) * 2009-09-11 2014-09-09 Abb Research Ltd. Fault current limitation in DC power transmission systems
WO2016156416A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-06 General Electric Technology Gmbh Control of voltage source converters

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3982158A (en) * 1974-07-15 1976-09-21 Hughes Aircraft Company Power distribution control system
JPH0819168A (ja) * 1994-06-30 1996-01-19 Mitsubishi Electric Corp 直流送電線の保護継電方法およびその装置
SE512084C2 (sv) * 1998-05-29 2000-01-24 Abb Ab Detektering av fel på överföringslinjer hos ett bipolärt högspänt likströmssystem
CA2865447C (en) * 2012-03-01 2019-03-12 Alstom Technology Ltd Control circuit
JPWO2014132396A1 (ja) * 2013-02-28 2017-02-02 三菱電機株式会社 電力変換装置
US9496702B2 (en) * 2013-07-15 2016-11-15 General Electric Company Method and system for control and protection of direct current subsea power systems
EP2830200B1 (en) 2013-07-25 2022-05-11 General Electric Technology GmbH A power converter
WO2016012060A1 (en) * 2014-07-22 2016-01-28 Abb Technology Ltd A multilevel converter with reduced ac fault handling rating
GB2537851B (en) 2015-04-28 2017-08-09 General Electric Technology Gmbh Bipolar DC power transmission scheme
EP3324531B1 (en) 2015-07-14 2022-11-23 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
CN104953568B (zh) * 2015-07-17 2017-11-07 江苏雪梅制冷设备有限公司 一种柔性直流输电系统的故障保护方法
US10374412B2 (en) * 2015-10-12 2019-08-06 Abb Schweiz Ag Method and arrangement for facilitating clearing of a pole fault and isolation of a faulted pole in a power transmission system
CN105680424B (zh) * 2015-11-26 2018-08-21 长沙理工大学 柔性直流输电系统的架空线路暂时性故障的保护方法
CN105552947A (zh) * 2016-01-13 2016-05-04 特变电工新疆新能源股份有限公司 一种柔性直流输电系统直流单极接地故障检测方法
GB2549462B (en) * 2016-04-13 2020-02-19 General Electric Technology Gmbh Voltage source converter
JP6161774B2 (ja) * 2016-08-02 2017-07-12 三菱電機株式会社 送電系統システム、電力変換装置および開閉器
US11476658B2 (en) * 2017-12-21 2022-10-18 Hitachi Energy Switzerland Ag Communication less control technique for hybrid HVDC

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2089986C1 (ru) * 1989-06-19 1997-09-10 Асеа Браун Бовери АБ Система для отбора электроэнергии от высоковольтной линии передачи постоянного тока
RU2417500C1 (ru) * 2007-03-19 2011-04-27 Сименс Акциенгезелльшафт Устройство управления для преобразовательных подстанций в высоковольтной установке передачи постоянного тока
US8830708B2 (en) * 2009-09-11 2014-09-09 Abb Research Ltd. Fault current limitation in DC power transmission systems
WO2016156416A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-06 General Electric Technology Gmbh Control of voltage source converters

Also Published As

Publication number Publication date
JP7036520B2 (ja) 2022-03-15
US11177662B2 (en) 2021-11-16
US20210194247A1 (en) 2021-06-24
CN112154588B (zh) 2022-01-14
CN112154588A (zh) 2020-12-29
JP2021523672A (ja) 2021-09-02
WO2019219217A1 (de) 2019-11-21
EP3776786B1 (de) 2021-12-15
EP3776786A1 (de) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8559201B2 (en) Grid-connected inverter
EP3514941B1 (en) Power conversion apparatus and power system
US10734916B2 (en) Power conversion device
CN112803485B (zh) 一种光伏快速关断系统及其控制方法
US11644506B2 (en) Power switch fault detection method and power switch fault detection circuit
KR20190041094A (ko) 차량 탑재형 충전 시스템
CN114039544A (zh) 一种光伏逆变器、绝缘阻抗检测方法及光伏发电系统
JP2017085771A (ja) 多相コンバータ
RU2749913C1 (ru) Контроль передачи постоянного тока высокого напряжения
US10972015B2 (en) Method of initiating a regenerative converter and a regenerative converter
US11368105B2 (en) Power conversion device
EP3613528B1 (en) Welding power supply device
CN210577761U (zh) 一种电流互感器防开路装置
JP2019054641A (ja) 電力変換装置
KR101160416B1 (ko) 회로 차단기
CN110581531A (zh) 一种电流互感器防开路装置
Thahir et al. Investigations on modern self-defined controller for hybrid HVDC systems
CN110880741B (zh) 逆变系统及其对称三电平升压电路的输入错接检测方法
JP7186743B2 (ja) 電力変換装置
CN113541496B (zh) 电力转换装置
JP6638436B2 (ja) 電力変換装置
JP2017139910A (ja) 電力変換装置
Rajasekaran et al. Investigations on Modern Self-defined Extinction Advance Angle Controller for CCC Based HVDC Systems
WO2020030245A1 (en) A method of controlling an mmc
CN105099308A (zh) 一种发电机励磁装置