[發(fā)明專利]一種用于直流輸電系統(tǒng)換相失敗的抑制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710020457.2
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106711979B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李金忠;高飛;王琳;徐征宇;顧悅;張書琦;李江濤;趙曉宇;任子媛;趙志剛;鄭敏軍;孫建濤;曹輝;汪可;趙政;賈鵬飛;劉宇豪;遇心如;孫義;何家欣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學研究院;國家電網(wǎng)公司;西安交通大學;國網(wǎng)浙江省電力公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02H9/04
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 郭一斐

本發(fā)明公開了一種用于直流輸電系統(tǒng)換相失敗的抑制方法，方法包括：將電阻、電容連接形成串聯(lián)支路，將限流電感、串聯(lián)支路以及開關(guān)進行并聯(lián)，形成并聯(lián)電路；建立三組并聯(lián)電路，分別與換流變壓器的交流側(cè)的三相相連接；對換流變壓器的交流側(cè)進行短路電流檢測；當換流變壓器的交流側(cè)沒有檢測出短路電流時，控制開關(guān)閉合，使得開關(guān)與換流變壓器的交流側(cè)接通，限流電感以及串聯(lián)支路與換流變壓器的交流側(cè)斷開，三組并聯(lián)電路進行零阻抗電流傳輸；或者當換流變壓器的交流側(cè)檢測出短路電流時，控制開關(guān)斷開，使得限流電感以及串聯(lián)支路與換流變壓器的交流側(cè)連通，用于降低換流變壓器的三相中的故障相和正常相的故障電流。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)高壓直流輸電領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于直流輸電系統(tǒng)換相失敗的抑制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高壓直流輸電(HVDC)因輸電距離不受同步運行穩(wěn)定性限制、輸送容量大、線路造價低、功率調(diào)節(jié)迅速靈活等優(yōu)點，在大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)、遠距離大容量輸電及跨海峽輸送電等方面得到廣泛應用。換相失敗是直流輸電系統(tǒng)最常見的故障之一，在換流器中，退出導通的閥在反向電壓作用的一段時間內(nèi)未能恢復阻斷能力，或者在反向電壓期間換相過程未進行完畢，則在閥電壓變成正向時，被換相的閥都將向原來預定退出導通的閥倒換相，這種情況稱為換相失敗。它將導致直流電壓降低、輸送功率減少、電流增大、換流閥壽命縮短、換流變壓器直流偏磁以及逆變側(cè)弱交流系統(tǒng)過電壓等不良后果。現(xiàn)有技術(shù)為了改善換相失敗，通過增大超前觸發(fā)角β或關(guān)斷角γ整定值來減小發(fā)生換相失敗的幾率。在系統(tǒng)規(guī)劃時，通過降低換流變壓器的短路電抗X_T即漏抗來降低換相電抗Xc，從而使換流器的換相重疊角μ變小，關(guān)斷角γ變大，減少換相失敗的發(fā)生。同時，換相電抗Xc的減小還有利于減小系統(tǒng)的運行損耗與無功補償裝置容量。

但是，由于換流變壓器的短路阻抗X_T是換流運行中換相阻抗Xc的一個重要組成部分，當交流側(cè)母線發(fā)生單相接地故障時，換流變壓器交流側(cè)電流迅速增加，由于故障電流主要是由變壓器短路阻抗限制，如果換流變壓器的短路電抗X_T過小，短路故障電流很大，這對換流變壓器和換流器的壽命是很不利的。

因此，需要一種技術(shù)，以解決直流輸電系統(tǒng)換相失敗率高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于直流輸電系統(tǒng)換相失敗的抑制方法及系統(tǒng)，以解決直流輸電系統(tǒng)換相失敗率高的問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于直流輸電系統(tǒng)換相失敗的抑制方法，所述方法包括：

將電阻、電容連接形成串聯(lián)支路，將限流電感、所述串聯(lián)支路以及開關(guān)進行并聯(lián)，形成并聯(lián)電路；建立三組所述并聯(lián)電路，分別與換流變壓器的交流側(cè)的三相相連接；

對換流變壓器的交流側(cè)進行短路電流檢測；

當換流變壓器的交流側(cè)沒有檢測出短路電流時，控制所述開關(guān)閉合，使得所述開關(guān)與所述換流變壓器的交流側(cè)接通，所述限流電感以及所述串聯(lián)支路與所述換流變壓器的交流側(cè)斷開，所述三組并聯(lián)電路進行零阻抗電流傳輸；或者

當換流變壓器的交流側(cè)檢測出短路電流時，控制所述開關(guān)斷開，使得所述限流電感以及所述串聯(lián)支路與所述換流變壓器的交流側(cè)連通。

優(yōu)選地，所述開關(guān)為固態(tài)開關(guān)。

優(yōu)選地，所述換流變壓器短路電抗小于0.06p.u.。

優(yōu)選地，所述并聯(lián)電路與避雷器并聯(lián)，用于限制所述開關(guān)操作過程中的暫態(tài)過電壓。

基于本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種用于直流輸電系統(tǒng)換相失敗的抑制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括故障限流器，檢測器：

所述故障限流器，包括電阻、電容連接形成的串聯(lián)支路，以及包括限流電感、所述串聯(lián)支路以及開關(guān)形成的并聯(lián)電路；所述故障限流器為三組；

檢測器，用于對換流變壓器的交流側(cè)進行短路電流檢測；