[發(fā)明專利]一種高壓直流輸電換流器的閥短路故障分類與定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710412256.7
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107064720B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何正友;劉磊;林圣
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 成都博通專利事務(wù)所 51208
• 代理人: 陳樹明

1.一種高壓直流輸電換流器的閥短路故障分類與定位方法，其步驟如下：

a、數(shù)據(jù)采集

高壓直流輸電的保護系統(tǒng)實時檢測換流器是否發(fā)生閥短路故障，若保護系統(tǒng)檢測出換流器發(fā)生閥短路故障則進行b步的操作；否則，重復本步的操作；

b、電流測量裝置將發(fā)生閥短路故障前的一個采樣窗內(nèi)，采集到的的交流側(cè)的A相電流i_A、B相電流i_B、C相電流i_C和換流器的第n個換流閥的電流i_n，發(fā)送給保護系統(tǒng)的處理器；其中n為換流器的換流閥的序號，n＝1，2，3，4，5，6，分別對應(yīng)于換流器的上橋臂A相，下橋臂C相，上橋臂B相，下橋臂A相，上橋臂C相，下橋臂B相位置處的換流閥；交流側(cè)的電流方向以流入換流器方向為正方向，換流閥的電流方向以閥導通方向為正方向；

c、數(shù)據(jù)處理

保護系統(tǒng)的處理器對電流測量裝置發(fā)送來的數(shù)據(jù)進行以下處理：

c1、對交流側(cè)的A相電流i_A、B相電流i_B、C相電流i_C和第n個換流閥的電流i_n，分別做積分運算，得到交流側(cè)的A相電荷量Q_A、B相電荷量Q_B、C相電荷量Q_C和第n個換流閥的電荷量Q_n；

c2、將A相電荷量Q_A、B相電荷量Q_B、C相電荷量Q_C中的正值相加得到交流截面電荷量Q_j，即：

式中，sgn(·)表示符號運算；

將第1個換流閥的電荷量Q₁、第3個換流閥的電荷量Q₃、第5個換流閥的電荷量Q₅中的正值相加得到上橋臂截面電荷量Q_s，即：

將第2個換流閥的電荷量Q₂、第4個換流閥的電荷量Q₄、第6個換流閥的電荷量Q₆中的正值相加得到下橋臂截面電荷量Q_x，即：

d、閥短路故障分類

處理器根據(jù)c步得到的交流截面電荷量Q_j、上橋臂截面電荷量Q_s和下橋臂截面電荷量Q_x，對閥短路故障進行分類：

若交流截面電荷量Q_j大于上橋臂截面電荷量Q_s，即Q_j-Q_s＞0，處理器給出閥短路故障類型為“交流側(cè)相間短路”的故障分類結(jié)果，并結(jié)束操作；

若交流截面電荷量Q_j、上橋臂截面電荷量Q_s和下橋臂截面電荷量Q_x均相等，即Q_j＝Q_s＝Q_x，處理器給出閥短路故障類型為“直流側(cè)出線短路”的故障分類結(jié)果，并結(jié)束操作；

若上橋臂截面電荷量Q_s和下橋臂截面電荷量Q_x不相等，即|Q_s-Q_x|＞0，處理器給出閥短路故障類型為“橋臂短路”的故障分類結(jié)果；同時轉(zhuǎn)入步驟e進行故障橋臂的定位；

e、故障橋臂定位

處理器算出交流側(cè)的A相電荷量差值Δ_A，Δ_A＝|Q_A|-(Q₁+Q₄)、B相電荷量差值Δ_B，Δ_B＝|Q_B|-(Q₃+Q₆)、C相電荷量差值Δ_C，Δ_C＝|Q_C|-(Q₂+Q₅)：找出三相電荷量差值Δ_A、Δ_B、Δ_C中的最大者，即最大的相電荷量差值，該最大的相電荷量差值所在的相別，即為閥短路故障在故障橋臂中的相別；若該故障所在相別的電流為正值，則閥短路故障位于換流器的下橋臂；否則，閥短路故障位于換流器的上橋臂。

2.如權(quán)利要求1所述的一種高壓直流輸電換流器的閥短路故障分類與定位方法，其特征在于：所述的發(fā)生閥短路故障前的一個采樣窗是高壓直流輸電保護系統(tǒng)檢測到閥短路故障發(fā)生時至之前的1ms時段。