[發明專利]一種清除HVDC電力網絡中的故障的方法

有效

• 申請號: 201680005956.8
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN107124911B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: C.D.巴克
• 申請（專利權）人: 通用電器技術有限公司
• 主分類號: H02H3/06
• 分類號: H02H3/06;H02H7/26;H02J3/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭浩;劉春元

在高壓直流(HVDC)電力網絡領域中，需要清除可能不時地出現的各種故障。一種清除高壓DC電力網絡(10；80)中的故障的方法，所述DC電力網絡包括由至少第一DC電力傳輸介質(20)互連的至少三個電力轉換器(12，14，16，18)，所述方法包括步驟：(a)檢測所述第一DC電力傳輸介質(20)中的故障(68；72)，并且作為響應，將每個電力轉換器(12，14，16，18)從正常電力傳輸模式重新配置成故障阻斷模式，以將在所述第一DC電力傳輸介質(20)中流動的產生的DC故障電流(I_Fault)向零驅動；(b)定位所述第一DC電力傳輸介質(20)中的故(68；72)，并將所述第一DC電力傳輸介質(20)的故障部分(62)與所述第一DC電力傳輸介質(20)的健康剩余部分(64)隔離；(c)將指定為重新通電電力轉換器(66)的至少一個電力轉換器(12，14，16，18)從所述故障阻斷模式重新配置成重新通電模式，以對所述第一DC電力傳輸介質(20)的健康剩余部分(64)重新通電；以及(d)檢測所述第一DC電力傳輸介質(20)的健康剩余部分(64)中的電壓電平上升到超過第一閾值電平，并且作為響應，將與所述第一DC電力傳輸介質(20)的健康剩余部分(64)連接的所述或每個剩余的電力轉換器(12，14，16，18)從所述故障阻斷模式重新配置成所述正常電力傳輸模式。

技術領域

本發明涉及一種清除高壓直流(HVDC)電力網絡中的故障的方法。

背景技術

在電力傳輸網絡中，交流(AC)電被轉換成直流(DC)電以經由架空線和/或海底電纜傳輸。這種轉換成DC電消除了補償由電力傳輸介質即傳輸電線或電纜施加的AC電容負載效應的需要，并降低每千米電線和/或電纜的成本，因此當電力需要在遠距離傳輸時變成有成本效益的。電力變換器，諸如電壓源變換器提供網絡內AC電和DC電之間所需的轉換。

一種典型的此類電力傳輸網絡包括多個電力變換器，其中的每一個在一側連接至相應的AC電力網絡，在另一側連接至DC電力網絡，DC電力網絡將其與一個或多個其它電力變換器互連。

發明內容

根據本發明的一方面，提供了一種清除高壓DC電力網絡中的故障的方法，所述DC電力網絡包括由至少第一DC電力傳輸介質互連的至少三個電力轉換器，所述方法包括步驟：

(a)檢測所述第一DC電力傳輸介質中的故障，并且作為響應，將每個電力轉換器從正常電力傳輸模式重新配置成故障阻斷模式，以將在所述第一DC電力傳輸介質中流動的產生的DC故障電流向零驅動；

(b)定位所述第一DC電力傳輸介質中的故障，并將所述第一DC電力傳輸介質的故障部分與所述第一DC電力傳輸介質的健康剩余部分隔離；

(c)將指定為重新通電電力轉換器的至少一個電力轉換器從所述故障阻斷模式重新配置成重新通電模式，以對所述第一DC電力傳輸介質的健康剩余部分重新通電；以及

(d)檢測所述第一DC電力傳輸介質的健康剩余部分中的電壓電平上升到超過第一閾值電平，并且作為響應，將與所述第一DC電力傳輸介質的健康剩余部分連接的所述或每個剩余的電力轉換器從所述故障阻斷模式重新配置成所述正常電力傳輸模式。

響應于所述第一DC電力傳輸介質的健康剩余部分中的電壓電平的升高，將所述或每個剩余的電力轉換器重新配置成正常電力傳輸模式，即，使所述或每個剩余的電力轉換器返回其正常操作條件，消除了依賴通常非常寬間隔的電力轉換器之間的遠程通信的必要，以便在故障之后協調關聯的DC電力網絡的重新啟動。這種遠程通信會遇到停電、誤差，可能引入不必要的延遲，所以本發明的方法產生重新啟動DC電力網絡的更可靠和反應迅速的方式。

在本發明的優選實施例中，所述至少三個電力轉換器由第一和第二DC電力傳輸介質互連，并且其中，檢測所述第一DC電力傳輸介質中的故障的步驟包括檢測所述第一和第二DC電力傳輸介質中的每一個中的電壓電平之間的差。