[發明專利]一種檢測直流輸電換相失敗的方法

有效

• 申請號: 201711477615.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108152680B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 楊陽;古婷婷;張忠;郭紫昱
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 石誠

本發明公開了一種檢測直流輸電換相失敗的方法，該方法是通過采集換相失敗前后直流電流波形的特點，采用具有二階消失矩的Daubechies小波進行分析，排除了正常狀態和交流系統輕微故障，達到快速檢測到換相失敗的時間點的目的。本發明在直流輸電系統換相失敗的檢測過程中具有計算過程簡單，計算速度快，檢測精度高的優點，可以在線應用，便于換相失敗準確檢測，可迅速得出換相失敗信息，避免輸電線路和換流站器材發生故障，提高了電網運行的安全性。

技術領域

本發明涉及輸電系統換相檢測領域，特別是一種檢測直流輸電換相失敗的方法。

背景技術

高壓直流輸電(High Voltage Direct Current，HVDC)，對于提高現有電力系統的傳輸能力，挖掘現有設備潛力，具有十分重要的現實意義，是國家大力發展的輸電方式。

HVDC系統的換流器在每個周期(0.02秒)內換相6次，當兩個橋臂之間換相結束后，剛退出導通的閥在反向電壓作用的一段時間內，如果未能恢復阻斷能力，或者在反向電壓期間換相過程一直未能進行完畢，這兩種情況在閥電壓轉變為正向時被換相的閥都將向原來預定退出導通的閥倒換相，這稱現象稱為換相失敗。相比于整流側，逆變側晶閘管承受反向電壓的時間較少，發生換相失敗的可能性要高很多。晶閘管需要一定時間完成載流子復合，恢復阻斷能力，其去離子恢復時間在400μs(大約7電角度)左右。換相失敗造成直流電流變大，威脅輸電線路和換流站器材的絕緣安全，造成交流線路三相電壓的不平衡，為電網安全運行帶來重大威脅。

目前用于直流輸電系統換相失敗的檢測方法主要分為兩類：一是實測型，即將各個閥電流結束時刻與對應換相電壓過零時刻的時間間隔轉化為角度量以獲得熄弧角，進而與極限熄弧角進行比較判斷是否發生換相失敗；二是預測型，利用交流故障中換流母線電壓判斷交流側故障是否可能引起換相失敗。兩者皆有所不足，實測型方法基于經驗結論，將熄弧角檢測結果與極限值比較得出結論，但熄弧角小于極限值只是大概率而非絕對發生換向故障，實測型方法因此可能發生誤判斷。預測型基于穩態模型分析換相失敗這一暫態過程，模型本身精度存在缺陷，所得結果與實際也有所出入。

因此，目前的直流輸電系統換相失敗的檢測方法存在檢測精度較低、換相失敗難以準確檢測、易發生誤判的問題，易導致交流線路三相電壓的不平衡，電網運行過程中安全隱患較大。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種檢測直流輸電換相失敗的方法。本發明在直流輸電系統換相失敗的檢測過程中具有計算過程簡單，計算速度快，檢測精度高的優點，可以在線應用，便于換相失敗準確檢測，可迅速得出換相失敗信息，避免輸電線路和換流站器材發生故障，提高了電網運行的安全性。

本發明的技術方案：一種檢測直流輸電換相失敗的方法，該方法是通過采集直流電流采樣數據，對直流電流采樣數據進行檢測，從而判斷直流換相失敗發生的具體時間點，達到快速檢測到換相失敗的時間點的目的。

前述的一種檢測直流輸電換相失敗的方法中，所述方法是通過采集直流電流采樣數據，以換相失敗前后直流電流采樣數據為依據,根據換相失敗時直流電流發生非正常躍升,電流數據的二階及以上階導數具有明顯增大的特征，采用具有二階消失矩的Daubechies小波對直流電流采樣數據進行奇異性檢測,基于閾值比較的方法判斷直流換相失敗發生的具體時間點，達到排除了正常狀態和交流系統輕微故障，快速檢測到換相失敗的時間點的目的。

與現有技術相比，通過分析HVDC系統換相失敗前后直流電流波形的特點，采用具有二階消失矩的Daubechies小波進行分析，有效的排除了正常狀態和交流系統輕微故障(即未發生換相失敗的故障)，快速檢測到換相失敗的時間點，為電網調度和運行人員第一時間提供警示。