移相重啟處理并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障的裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種移相重啟處理并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障裝置，故障閥組裝置采集處理模塊檢測(cè)到存在接地故障后，執(zhí)行處理模塊執(zhí)行閉鎖停運(yùn)、隔離故障閥組、發(fā)出請(qǐng)求整流站運(yùn)行閥組移相命令。整流站運(yùn)行閥組裝置采集處理模塊接收到請(qǐng)求移相命令后，執(zhí)行處理模塊執(zhí)行移相；然后采集處理模塊接收故障閥組是否隔離成功的信息，如果收到隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則立即撤除移相命令、執(zhí)行重新啟動(dòng)命令；如果采集處理模塊沒(méi)有收到隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則等待一定的時(shí)間后，撤除移相命令、執(zhí)行重新啟動(dòng)命令，或者閉鎖整個(gè)極。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
移相重啟處理并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及直流輸電并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障的移相重啟處理措施及控制保護(hù)裝置。涉及基于晶閘管單控器件的高壓/特高壓直流輸電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓/特高壓直流輸電具有電力輸送功率大、距離遠(yuǎn)、潮流方向易控制等特點(diǎn)。特高壓直流輸電目前采用雙閥組串聯(lián)方式，實(shí)現(xiàn)超大容量輸送電能，有多個(gè)實(shí)際工程應(yīng)用;采用雙閥組并聯(lián)方式(亦稱(chēng)，并聯(lián)換流器)，同樣可以實(shí)現(xiàn)超大容量輸送電能，但目前沒(méi)有實(shí)際工程應(yīng)用。
[0003]多端直流輸電能夠?qū)崿F(xiàn)多電源供電、多落點(diǎn)受電，成為直流輸電的一個(gè)發(fā)展方向。并聯(lián)型多端直流在國(guó)外有數(shù)個(gè)實(shí)際應(yīng)用工程;并聯(lián)換流器直流輸電方式的技術(shù)特點(diǎn)相當(dāng)于多端直流輸電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的并聯(lián)型，將并聯(lián)型多端直流的兩個(gè)換流站合并在一個(gè)換流站之內(nèi)。業(yè)界十分關(guān)注并聯(lián)閥組(即，并聯(lián)換流器)之間的相互影響，特別是故障時(shí)及故障后的相互影響，希望單閥組內(nèi)的故障不影響到非故障閥組(運(yùn)行閥組)的正常運(yùn)行。
[0004]圖1為并聯(lián)換流器直流輸電系統(tǒng)圖(圖中僅顯示了雙極直流輸電系統(tǒng)中一個(gè)極的系統(tǒng)圖)；并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)是指圖1中從電流測(cè)量點(diǎn)IDCPl至開(kāi)關(guān)Sll的區(qū)域，以及從電流測(cè)量點(diǎn)IDCP2至開(kāi)關(guān)S21的區(qū)域，整流站和逆變站的兩閥組連接區(qū)分別獨(dú)立劃分。
[0005]兩閥組連接區(qū)故障，如圖1整流站并聯(lián)閥組I的F點(diǎn)接地故障，屬于并聯(lián)閥組I的區(qū)內(nèi)故障，并聯(lián)閥組I的保護(hù)系統(tǒng)需要?jiǎng)幼鳎]鎖并隔離并聯(lián)閥組1，使其退出運(yùn)行。F點(diǎn)接地故障，對(duì)于整流站并聯(lián)閥組2而言，期望該故障不影響到閥組2的正常運(yùn)行。如果F點(diǎn)接地故障期間，整流站并聯(lián)閥組2不進(jìn)行任何操作，繼續(xù)維持運(yùn)行的話，那么，F(xiàn)點(diǎn)接地的故障電流無(wú)法消失，使得整流站的并聯(lián)閥組I無(wú)法被隔離出運(yùn)行系統(tǒng)，最終導(dǎo)致整個(gè)直流系統(tǒng)停運(yùn)。本實(shí)用新型專(zhuān)利采取請(qǐng)求運(yùn)行閥組移相、重啟的方法，達(dá)到該故障不會(huì)影響閥組2正常運(yùn)行的目的;在無(wú)法成功隔離故障點(diǎn)的情況下，選擇再次移相、重啟，或者閉鎖整個(gè)極。
[0006]發(fā)明專(zhuān)利200910232181.X中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)健全極動(dòng)作策略及其計(jì)數(shù)停運(yùn)方法:直流輸電故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作后，請(qǐng)求健全極移相；當(dāng)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)達(dá)到預(yù)定定值時(shí)，請(qǐng)求健全極閉鎖。該專(zhuān)利提出請(qǐng)求健全極移相，達(dá)到切除故障極的中性母線開(kāi)關(guān)故障的目的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是:針對(duì)直流輸電并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障，采取整流站運(yùn)行閥組移相、重啟、故障閥組分?jǐn)喔綦x開(kāi)關(guān)的處理措施，及控制保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)閥組內(nèi)故障后完成隔離、不影響到非故障閥組繼續(xù)運(yùn)行的需求;在無(wú)法成功隔離故障點(diǎn)的情況下，選擇再次移相、重啟，或者閉鎖整個(gè)極。
[0008]移相重啟處理并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障的裝置，包括故障閥組和整流站運(yùn)行閥組;所述故障閥組設(shè)置于整流站或者逆變站，故障閥組包括故障閥組的采集處理模塊、故障閥組的執(zhí)行處理模塊、分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)和刀閘；所述整流站運(yùn)行閥組包括整流站運(yùn)行閥組的采集處理模塊、整流站運(yùn)行閥組的執(zhí)行處理模塊、延時(shí)模塊、移相控制模塊和重啟動(dòng)模塊；
[0009]所述故障閥組的采集處理模塊輸入端連接電流測(cè)量點(diǎn)，故障閥組的采集處理模塊輸出端與故障閥組的執(zhí)行處理模塊輸入端相連接，故障閥組的執(zhí)行處理模塊輸出端分別與分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)、刀閘相連接，故障閥組的執(zhí)行處理模塊還設(shè)置信號(hào)輸出端與整流站運(yùn)行閥組的采集處理模塊輸入端相連接;整流站運(yùn)行閥組的采集處理模塊輸出端與整流站運(yùn)行閥組的執(zhí)行處理模塊相連接，整流站運(yùn)行閥組的執(zhí)行處理模塊輸出端分別與延時(shí)模塊、移相控制模塊和重啟動(dòng)模塊相連接。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述延時(shí)模塊設(shè)定的第一等待時(shí)間段tl的取值范圍為200ms至600ms。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述延時(shí)模塊中還設(shè)定有第二等待時(shí)間段t2，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2且整流站運(yùn)行閥組的采集處理模塊沒(méi)有收到故障閥組成功隔離的信號(hào)，整流站運(yùn)行閥組的執(zhí)行處理模塊選擇閉鎖整個(gè)極。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述第二等待時(shí)間段t2的取值范圍為200ms至600ms ο
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、針對(duì)直流輸電并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障，采取整流站運(yùn)行閥組移相、重啟、故障閥組分?jǐn)喔綦x開(kāi)關(guān)的處理措施，及控制保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)閥組內(nèi)故障后完成隔離、不影響到非故障閥組繼續(xù)運(yùn)行的需求。
[0015]2、在無(wú)法成功隔離故障點(diǎn)的情況下，選擇再次移相、重啟，或者閉鎖整個(gè)極。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型并聯(lián)換流器直流輸電系統(tǒng)圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型移相重啟處理并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障的實(shí)現(xiàn)圖；
[0018]其中，A為發(fā)送端，B為接收端。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面以附圖為例，介紹本實(shí)用新型的實(shí)施方法。
[0020]圖1是典型的并聯(lián)換流器直流輸電系統(tǒng)圖:由整流站、逆變站、直流線路組成。整流站、逆變站亦稱(chēng)換流站。并聯(lián)換流器直流輸電系統(tǒng)的換流站，由兩個(gè)并聯(lián)的換流器組成，如圖1中的“并聯(lián)閥組I”和“并聯(lián)閥組2”。單個(gè)并聯(lián)的閥組由12脈動(dòng)晶閘管、換流變壓器、平波電抗器、隔離開(kāi)關(guān)刀閘(如并聯(lián)閥組I的Sll、S12)、電流測(cè)量設(shè)備(如并聯(lián)閥組I的IDPl、IDCP1、IDCN1)組成。本實(shí)用新型所指的并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)是指圖1中從電流測(cè)量點(diǎn)IDCPl至開(kāi)關(guān)Sll的區(qū)域，以及從電流測(cè)量點(diǎn)IDCP2至開(kāi)關(guān)S21的區(qū)域，整流站和逆變站的兩閥組連接區(qū)分別獨(dú)立劃分。
[0021]圖2是移相重啟處理并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障的裝置實(shí)現(xiàn)圖:分故障閥組X和整流站運(yùn)行閥組兩個(gè)裝置實(shí)現(xiàn);這里，X=I或2，下同。故障閥組X可以在整流站，也可以在逆變站。
[0022]故障閥組X裝置完成如下功能:采集處理模塊采集電流測(cè)量點(diǎn)IDPx和IDCPx實(shí)時(shí)數(shù)值，實(shí)時(shí)判斷電流差流判據(jù)I IDPx-1DCPx I >I_set是否滿足;如果閥組X存在接地故障，則電流差流判據(jù)將會(huì)得到滿足;滿足電流差流判據(jù)后，閥組X的執(zhí)行處理模塊執(zhí)行閉鎖停運(yùn)、分開(kāi)開(kāi)關(guān)隔離故障(即分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)Sxl和刀閘Sx2)、發(fā)出請(qǐng)求整流站運(yùn)行閥組移相命令。
[0023]整流站運(yùn)行閥組裝置完成如下功能:采集處理模塊接收請(qǐng)求移相命令，如果收到該命令，執(zhí)行處理模塊則執(zhí)行移相;采集處理模塊接收故障閥組X隔離成功信息，如果收到隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則立即撤除移相命令、執(zhí)行重新啟動(dòng)命令，啟動(dòng)后，非故障閥組繼續(xù)運(yùn)行；如果采集處理模塊沒(méi)有收到隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則等待一定的時(shí)間tl (典型數(shù)值為200ms-600ms)、然后撤除移相命令、執(zhí)行重新啟動(dòng)命令;或者如果采集處理模塊沒(méi)有收到隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則等待一定的時(shí)間t2(典型數(shù)值為200ms-600ms)、然后閉鎖整個(gè)極。
[0024]實(shí)施例1:整流站兩個(gè)閥組均運(yùn)行，逆變站兩個(gè)閥組均運(yùn)行，運(yùn)行功率1500MW。整流站“并聯(lián)閥組I”發(fā)生兩閥組連接區(qū)永久性金屬性接地故障(如，圖1的故障F)。那么，
[0025](I)整流站“并聯(lián)閥組I”采集處理模塊根據(jù)電流差流判據(jù)檢測(cè)到故障F，整流站“并聯(lián)閥組I”執(zhí)行處理模塊執(zhí)行閉鎖停運(yùn)、分開(kāi)開(kāi)關(guān)隔離故障(即分開(kāi)整流站的開(kāi)關(guān)Sll和刀閘S12)、發(fā)出請(qǐng)求整流站運(yùn)行閥組移相命令。
[0026](2)整流站運(yùn)行閥組(S卩，“并聯(lián)閥組2”)采集處理模塊收到整流站“并聯(lián)閥組I”發(fā)出的請(qǐng)求移相命令后，執(zhí)行處理模塊執(zhí)行移相;采集處理模塊接收整流站“并聯(lián)閥組I”是否隔離成功的信息，如果收到隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則立即撤除移相命令、執(zhí)行重新啟動(dòng)命令;如果整流站“并聯(lián)閥組2”采集處理模塊沒(méi)有收到整流站“并聯(lián)閥組I”隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則等待一定的時(shí)間tl(如250ms)、然后撤除移相命令、執(zhí)行重新啟動(dòng)命令。重新啟動(dòng)后，整流站“并聯(lián)閥組2”和逆變站雙閥組繼續(xù)以功率1500MW運(yùn)行;或者故障沒(méi)有消除，由其它原理的保護(hù)系統(tǒng)閉鎖整個(gè)極。
[0027]實(shí)施例2:整流站兩個(gè)閥組均運(yùn)行，逆變站兩個(gè)閥組均運(yùn)行，運(yùn)行功率1500MW。逆變站“并聯(lián)閥組2”發(fā)生兩閥組連接區(qū)永久性金屬性接地故障。那么，
[0028](I)逆變站“并聯(lián)閥組2”采集處理模塊根據(jù)電流差流判據(jù)檢測(cè)到該接地故障，逆變站“并聯(lián)閥組2”執(zhí)行處理模塊執(zhí)行閉鎖停運(yùn)、分開(kāi)開(kāi)關(guān)隔離故障(S卩分開(kāi)逆變站的開(kāi)關(guān)S21和刀閘S22)、發(fā)出請(qǐng)求整流站運(yùn)行閥組移相命令。
[0029](2)整流站運(yùn)行閥組“并聯(lián)閥組I”和“并聯(lián)閥組2”(S卩，雙閥組)的采集處理模塊收到逆變站“并聯(lián)閥組2”發(fā)出的請(qǐng)求移相命令后，雙閥組的執(zhí)行處理模塊均執(zhí)行移相;采集處理模塊接收逆變站“并聯(lián)閥組2”是否隔離成功的信息，如果收到隔離成功信息，則雙閥組的執(zhí)行處理模塊均立即撤除移相命令、執(zhí)行重新啟動(dòng)命令;如果整流站雙閥組采集處理模塊沒(méi)有收到逆變站“并聯(lián)閥組2”隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則等待一定的時(shí)間tl (如480ms)、然后雙閥組均撤除移相命令、執(zhí)行重新啟動(dòng)命令。重新啟動(dòng)后，整流站雙閥組和逆變站“并聯(lián)閥組I”繼續(xù)以功率1500MW運(yùn)行;或者故障沒(méi)有消除，由其它原理的保護(hù)系統(tǒng)閉鎖整個(gè)極。
[0030]實(shí)施例3:整流站“并聯(lián)閥組2”運(yùn)行，逆變站兩個(gè)閥組均運(yùn)行，運(yùn)行功率1000MW。逆變站“并聯(lián)閥組I”發(fā)生兩閥組連接區(qū)永久性金屬性接地故障。那么，
[0031](I)逆變站“并聯(lián)閥組I”采集處理模塊根據(jù)電流差流判據(jù)檢測(cè)到該接地故障，逆變站“并聯(lián)閥組I”執(zhí)行處理模塊執(zhí)行閉鎖停運(yùn)、分開(kāi)開(kāi)關(guān)隔離故障(即分開(kāi)逆變站的開(kāi)關(guān)Sll和刀閘S12)、發(fā)出請(qǐng)求整流站運(yùn)行閥組移相命令。
[0032](2)整流站運(yùn)行閥組(S卩，“并聯(lián)閥組2”)采集處理模塊收到逆變站“并聯(lián)閥組I”發(fā)出的請(qǐng)求移相命令后，執(zhí)行處理模塊執(zhí)行移相;采集處理模塊接收逆變站“并聯(lián)閥組I”是否隔離成功的信息，如果收到隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則立即撤除移相命令、執(zhí)行重新啟動(dòng)命令;如果整流站“并聯(lián)閥組2”采集處理模塊沒(méi)有收到逆變站“并聯(lián)閥組I”隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則等待一定的時(shí)間tl(如500ms)、然后撤除移相命令、執(zhí)行重新啟動(dòng)命令。重新啟動(dòng)后，整流站“并聯(lián)閥組2”和逆變站“并聯(lián)閥組2”繼續(xù)以功率1000MW運(yùn)行；或者故障沒(méi)有消除，由其它原理的保護(hù)系統(tǒng)閉鎖整個(gè)極。
[0033]實(shí)施例4:整流站“并聯(lián)閥組2”運(yùn)行，逆變站兩個(gè)閥組均運(yùn)行，運(yùn)行功率1000MW。逆變站“并聯(lián)閥組I”發(fā)生兩閥組連接區(qū)永久性金屬性接地故障。那么，
[0034](I)逆變站“并聯(lián)閥組I”采集處理模塊根據(jù)電流差流判據(jù)檢測(cè)到該接地故障，逆變站“并聯(lián)閥組I”執(zhí)行處理模塊執(zhí)行閉鎖停運(yùn)、分開(kāi)開(kāi)關(guān)隔離故障(即分開(kāi)逆變站的開(kāi)關(guān)Sll和刀閘S12 )、發(fā)出請(qǐng)求整流站運(yùn)行閥組移相命令。
[0035](2)整流站運(yùn)行閥組(S卩，“并聯(lián)閥組2”)采集處理模塊收到逆變站“并聯(lián)閥組I”發(fā)出的請(qǐng)求移相命令后，執(zhí)行處理模塊執(zhí)行移相;采集處理模塊接收逆變站“并聯(lián)閥組I”是否隔離成功的信息，如果收到隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則立即撤除移相命令、執(zhí)行重新啟動(dòng)命令;如果整流站“并聯(lián)閥組2”采集處理模塊沒(méi)有收到逆變站“并聯(lián)閥組I”隔離成功信息，執(zhí)行處理模塊則等待一定的時(shí)間t2 (如500ms)、閉鎖整個(gè)極。
[0036]以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.移相重啟處理并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障的裝置，其特征是:包括故障閥組和整流站運(yùn)行閥組;所述故障閥組設(shè)置于整流站或者逆變站，故障閥組包括故障閥組的采集處理模塊、故障閥組的執(zhí)行處理模塊、分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)和刀閘；所述整流站運(yùn)行閥組包括整流站運(yùn)行閥組的采集處理模塊、整流站運(yùn)行閥組的執(zhí)行處理模塊、延時(shí)模塊、移相控制模塊和重啟動(dòng)豐旲塊; 所述故障閥組的采集處理模塊輸入端連接電流測(cè)量點(diǎn)，故障閥組的采集處理模塊輸出端與故障閥組的執(zhí)行處理模塊輸入端相連接，故障閥組的執(zhí)行處理模塊輸出端分別與分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)、刀閘相連接，故障閥組的執(zhí)行處理模塊還設(shè)置信號(hào)輸出端與整流站運(yùn)行閥組的采集處理模塊輸入端相連接;整流站運(yùn)行閥組的采集處理模塊輸出端與整流站運(yùn)行閥組的執(zhí)行處理模塊相連接，整流站運(yùn)行閥組的執(zhí)行處理模塊輸出端分別與延時(shí)模塊、移相控制模塊和重啟動(dòng)模塊相連接。2.如權(quán)利要求1所述的移相重啟處理并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障的裝置，其特征是:所述延時(shí)模塊設(shè)定的第一等待時(shí)間段tl的取值范圍為200ms至600ms。3.如權(quán)利要求2所述的移相重啟處理并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障的裝置，其特征是:所述延時(shí)模塊中還設(shè)定有第二等待時(shí)間段t2，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2且整流站運(yùn)行閥組的采集處理模塊沒(méi)有收到故障閥組成功隔離的信號(hào)，整流站運(yùn)行閥組的執(zhí)行處理模塊選擇閉鎖整個(gè)極。4.如權(quán)利要求3所述的移相重啟處理并聯(lián)換流器兩閥組連接區(qū)故障的裝置，其特征是:所述第二等待時(shí)間段t2的取值范圍為200ms至600ms。
【文檔編號(hào)】H02H3/06GK205681110SQ201620467482
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月22日 公開(kāi)號(hào)201620467482.6, CN 201620467482, CN 205681110 U, CN 205681110U, CN-U-205681110, CN201620467482, CN201620467482.6, CN205681110 U, CN205681110U
【發(fā)明人】王俊生, 李林, 王永平, 蒲瑩, 尹健, 馬為民
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