本技術(shù)涉及直流故障清除，尤其涉及一種故障清除裝置和超遠(yuǎn)距離多端送出的直流側(cè)故障清除方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、目前，柔性直流已經(jīng)成為大規(guī)模新能源超遠(yuǎn)距離送出的一種首選拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。超遠(yuǎn)距離送出往往采用架空線形式，主要原因是架空線成本相對較低。架空線的應(yīng)用難以避免山火、雷擊等故障的發(fā)生，從而導(dǎo)致直流線路上的故障頻發(fā)，為保障交直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須保障直流輸電系統(tǒng)具有良好的架空線清除能力。

2、現(xiàn)有柔性直流多采用全半橋混合的結(jié)構(gòu)來解決直流故障清除問題，但在全橋模塊輸出反向電壓的過程中，故障電流將不斷地為全橋模塊的電容器充電，從而引起全橋模塊電容電壓的升高，升高到一定程度后，將引起換流器的跳閘。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種故障清除裝置和超遠(yuǎn)距離多端送出的直流側(cè)故障清除方法、裝置及設(shè)備，用于解決現(xiàn)有柔性直流采用全半橋混合結(jié)構(gòu)方式清除直流故障，但此方式存在換流器跳閘而導(dǎo)致柔性直流輸電運(yùn)行不穩(wěn)定的技術(shù)問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：

3、一方面，提供了一種故障清除裝置，應(yīng)用于多端柔性直流系統(tǒng)上，所述多端柔性直流系統(tǒng)包括多個送出模塊，每個所述送出模塊包括兩個換流站和接地極線路，兩個所述換流站分別與所述接地極線路連接后再與接地極連接，該故障清除裝置包括連接在所述接地極線路上的接地單元，所述接地單元包括變壓器、避雷器和電阻，所述變壓器的一次側(cè)分別與所述接地極和所述接地極線路連接，所述避雷器與所述電阻串聯(lián)后再與所述變壓器的二次側(cè)連接；所述避雷器用于控制所述電阻的投入和切除；所述電阻用于消耗能量。

4、另一方面，提供了一種超遠(yuǎn)距離多端送出的直流側(cè)故障清除方法，應(yīng)用于上述所述的故障清除裝置上，該直流側(cè)故障清除方法包括以下步驟：

5、獲取多端柔性直流系統(tǒng)的電氣量參數(shù)以及各個送出模塊的運(yùn)行狀態(tài)；

6、根據(jù)所述電氣量參數(shù)確定接地單元的運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)包括避雷器的額定電壓以及電阻的最大運(yùn)行功率和電阻值；

7、根據(jù)所述運(yùn)行狀態(tài)控制與所述送出模塊對應(yīng)的所述接地單元是否按所述運(yùn)行參數(shù)工作；

8、若所述運(yùn)行狀態(tài)為穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，控制對應(yīng)的所述接地單元不工作；若所述運(yùn)行狀態(tài)為暫態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，控制所述接地單元按所述運(yùn)行參數(shù)工作，以消耗能量。

9、優(yōu)選地，控制所述接地單元按所述運(yùn)行參數(shù)工作，以消耗能量包括：控制所述接地單元的避雷器按所述額定電壓啟動，所述電阻按所述最大運(yùn)行功率和所述電阻值投入工作以消耗能量。

10、優(yōu)選地，根據(jù)所述電氣量參數(shù)確定接地單元的運(yùn)行參數(shù)包括：

11、根據(jù)所述電氣量參數(shù)的安全系數(shù)、變壓比、變壓器一次繞組自電感和故障電流上升率計算，得到避雷器的額定電壓；

12、根據(jù)所述電氣量參數(shù)的最大直流電流、額定直流電壓以及直流輸電線路的總長度、單位長度電感和單位長度對地電容值計算，得到電阻的電阻值；

13、根據(jù)所述電氣量參數(shù)的故障電流降低倍數(shù)、接地極線路長度、接地極單位長度電感值、互感值和故障電流下降時間計算，得到電阻的最大運(yùn)行功率。

14、優(yōu)選地，所述故障電流降低倍數(shù)為4~5；和/或，所述安全系數(shù)為0.8~0.9；和/或，所述變壓比為0.01~0.05。

15、又一方面，提供了一種超遠(yuǎn)距離多端送出的直流側(cè)故障清除裝置，應(yīng)用于上述所述的故障清除裝置上，該直流側(cè)故障清除裝置包括數(shù)據(jù)獲取模塊、參數(shù)確定模塊、判斷模塊和執(zhí)行模塊；

16、所述數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取多端柔性直流系統(tǒng)的電氣量參數(shù)以及各個送出模塊的運(yùn)行狀態(tài)；

17、所述參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述電氣量參數(shù)確定接地單元的運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)包括避雷器的額定電壓以及電阻的最大運(yùn)行功率和電阻值；

18、所述判斷模塊，用于根據(jù)所述運(yùn)行狀態(tài)控制與所述送出模塊對應(yīng)的所述接地單元是否按所述運(yùn)行參數(shù)工作；

19、所述執(zhí)行模塊，用于根據(jù)所述運(yùn)行狀態(tài)為穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，控制對應(yīng)的所述接地單元不工作；或根據(jù)所述運(yùn)行狀態(tài)為暫態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，控制所述接地單元按所述運(yùn)行參數(shù)工作，以消耗能量。

20、優(yōu)選地，所述執(zhí)行模塊還用于根據(jù)所述運(yùn)行狀態(tài)為暫態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，控制所述接地單元的避雷器按所述額定電壓啟動，所述電阻按所述最大運(yùn)行功率和所述電阻值投入工作以消耗能量。

21、優(yōu)選地，所述參數(shù)確定模塊包括第一計算子模塊、第二計算子模塊和第三計算子模塊；

22、所述第一計算子模塊，用于根據(jù)所述電氣量參數(shù)的安全系數(shù)、變壓比、變壓器一次繞組自電感和故障電流上升率計算，得到避雷器的額定電壓；

23、所述第二計算子模塊，用于根據(jù)所述電氣量參數(shù)的最大直流電流、額定直流電壓以及直流輸電線路的總長度、單位長度電感和單位長度對地電容值計算，得到電阻的電阻值；

24、所述第三計算子模塊，用于根據(jù)所述電氣量參數(shù)的故障電流降低倍數(shù)、接地極線路長度、接地極單位長度電感值、互感值和故障電流下降時間計算，得到電阻的最大運(yùn)行功率。

25、優(yōu)選地，所述故障電流降低倍數(shù)為4~5；和/或，所述安全系數(shù)為0.8~0.9；和/或，所述變壓比為0.01~0.05。

26、再一方面，提供了一種終端設(shè)備，包括處理器以及存儲器；

27、所述存儲器，用于存儲程序代碼，并將所述程序代碼傳輸給所述處理器；

28、所述處理器，用于根據(jù)所述程序代碼中的指令執(zhí)行上述所述的超遠(yuǎn)距離多端送出的直流側(cè)故障清除方法。

29、該故障清除裝置和超遠(yuǎn)距離多端送出的直流側(cè)故障清除方法、裝置及設(shè)備，應(yīng)用于多端柔性直流系統(tǒng)上，多端柔性直流系統(tǒng)包括多個送出模塊，每個送出模塊包括兩個換流站和接地極線路，兩個換流站分別與接地極線路連接后再與接地極連接，該故障清除裝置包括連接在接地極線路上的接地單元，接地單元包括變壓器、避雷器和電阻，變壓器的一次側(cè)分別與接地極和接地極線路連接，避雷器與電阻串聯(lián)后再與變壓器的二次側(cè)連接；避雷器用于控制電阻的投入和切除；電阻用于消耗能量。

30、該方法包括獲取多端柔性直流系統(tǒng)的電氣量參數(shù)以及各個送出模塊的運(yùn)行狀態(tài)；根據(jù)電氣量參數(shù)確定接地單元的運(yùn)行參數(shù)，運(yùn)行參數(shù)包括避雷器的額定電壓以及電阻的最大運(yùn)行功率和電阻值；根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)控制與送出模塊對應(yīng)的接地單元是否按運(yùn)行參數(shù)工作；若運(yùn)行狀態(tài)為穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，控制對應(yīng)的接地單元不工作；若運(yùn)行狀態(tài)為暫態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，控制接地單元按運(yùn)行參數(shù)工作，以消耗能量。

31、從以上技術(shù)方案可以看出，本技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：該故障清除裝置是以高阻接地的方式接入多端柔性直流系統(tǒng)的送出模塊上，在多端柔性直流系統(tǒng)發(fā)生直流故障后，由于接地高阻的存在，從而減小故障電流，通過電阻快速消耗故障后的能量，從而達(dá)到清除故障電流的目的，解決了現(xiàn)有柔性直流采用全半橋混合結(jié)構(gòu)方式清除直流故障，但此方式存在換流器跳閘而導(dǎo)致柔性直流輸電運(yùn)行不穩(wěn)定的技術(shù)問題。

32、該超遠(yuǎn)距離多端送出的直流側(cè)故障清除方法在多端柔性直流系統(tǒng)發(fā)生直流故障后，由于接地單元的存在，從而減小故障電流，快速消耗故障后的能量，從而達(dá)到清除故障電流的目的，解決了現(xiàn)有柔性直流采用全半橋混合結(jié)構(gòu)方式清除直流故障，但此方式存在換流器跳閘而導(dǎo)致柔性直流輸電運(yùn)行不穩(wěn)定的技術(shù)問題。