[發明專利]特高壓直流冗余極控裝置故障后的處理方法

有效

• 申請號: 201310408116.4
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103490411A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 張慶武;王永平;王振曦;趙森林
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/36
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明屬于特高壓直流輸電領域，特別涉及一種特高壓直流控制保護系統的監視與故障處理方法。

背景技術

特高壓直流輸電系統的特點是每端換流站有兩個極，每極兩個12脈動換流器串聯，共4個換流器。與一次系統相適應，每個極的控制保護系統分為極層和換流器層，每層的控制裝置均采用雙重化冗余配置，保護裝置采用三取二冗余配置，其典型的單極控制保護系統配置如圖1所示。特高壓直流極控裝置與換流器控制裝置通過控制網絡LAN網通訊，并實時監視對方的運行狀態。

特高壓直流控制系統的功能分配有兩種技術路線：

技術路線一，將直流電流、直流電壓、熄弧角的閉環調節功能布置在極層控制裝置中，極控裝置產生觸發角指令，下發給換流器控制裝置。當雙重化冗余的極控裝置都故障時，直流系統失去閉環調節功能，本極必須停運。

技術路線二，將直流電流、直流電壓、熄弧角的閉環調節功能布置在換流器層控制裝置中，極控裝置產生直流電流指令，下發給換流器控制裝置。當雙重化冗余的極控裝置都故障時，換流器控制裝置可以保持故障前的電流指令，維持閉環調節功能，直流系統仍可維持原狀態繼續運行，直至運行人員發令極停運或保護動作極停運。

但是，對于技術路線二，由于兩個換流器的協調停運和無功控制屬于極層的功能，這些功能布置在極控裝置中。當冗余極控裝置都故障時，如何協調兩個換流器停運，并預防停運帶來的無功過剩，就成為必須要解決的問題。

基于以上分析，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種特高壓直流冗余極控裝置故障后的處理方法，其可避免特高壓直流冗余極控裝置故障造成本極兩個換流器無法協調停運，并且可以確保在該情況下停極不會導致換流站無功過剩。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種特高壓直流冗余極控裝置故障后的處理方法，當特高壓直流冗余極控裝置故障后，本極兩個換流器的控制裝置維持極控裝置故障前的狀態繼續運行；所述處理方法包括如下內容：換流器控制裝置實時監視本極兩套冗余的極控裝置的運行狀態，當監視到本極兩套冗余的極控裝置都故障時，在維持運行過程中，若收到換流器緊急停運或保護閉鎖換流器的信號，則產生停運整個極的指令；該停極指令既發給本換流器控制裝置，同時也發給同極另一換流器的控制裝置。

上述換流器控制裝置判斷冗余極控裝置故障的判據是：任一換流器控制裝置及本極另一換流器控制裝置均監視到極控裝置出現以下三種情況中的任意一種，則該換流器控制裝置判斷兩套冗余的極控裝置故障：

（1）換流器控制裝置與兩套冗余極控裝置的通訊均故障；

（2）換流器控制裝置監視到兩套冗余極控裝置均不處于值班狀態；

（3）換流器控制裝置監視到值班極控裝置發生緊急故障，且延時后未產生極控系統切換，故障條件仍成立。

上述第三種情況中，延時時間的取值范圍是5～20ms。

上述換流器控制裝置產生停運整個極的指令的同時，判斷另一極是否在運行狀態：若另一極未運行，本極的換流器控制裝置在停極同時，發切除全站無功補償設備的命令；若另一極正在運行，本極兩個換流器直接停運，不控制站內的無功補償設備，全站無功自動控制功能由另一極的極控裝置實現。

采用上述方案后，本發明使特高壓直流系統在發生冗余極控裝置故障并維持運行狀態的情況下，能夠處理運行人員的極停運指令或保護動作停運指令，協調本極兩個換流器同時停運，并且確保在該情況下停極不會導致換流站無功過剩，適用于直流電流、直流電壓、熄弧角的閉環調節功能布置在換流器控制層的特高壓直流控制保護系統。

附圖說明

圖1是特高壓直流典型的單極控制保護系統配置圖；

圖2是本發明的邏輯圖；

其中，箭頭代表數據流向；延時有效功能的邏輯是當輸入為1且保持超過延時時間數值時，輸出為1。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細說明。

首先參考圖1所示，是特高壓直流一種典型的單極控制保護系統配置，每個極的控制保護系統分為極層和換流器層，其中，極層包括雙重化的極控裝置，三套極保護裝置和兩套極層三取二裝置，換流器層包含有兩個換流器，每個換流器的控制保護包括雙重化的換流器控制裝置、三套換流器保護裝置和兩套換流器三取二裝置；各裝置間的通訊通過分層冗余的控制網絡實現。