[發明專利]一種混合直流輸電系統故障處理裝置及故障處理方法

在審

• 申請號: 201810010419.3
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108258664A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 趙文強;王永平;楊建明;盧宇;俞翔;王俊生
• 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: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J3/36
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

1.一種混合直流輸電系統故障處理裝置，所述混合直流輸電系統包括用于連接送端交流電網的整流換流站、用于連接受端交流電網的逆變換流站以及用于連接整流換流站和逆變換流站的直流輸電線路，所述整流換流站包括至少一組電壓源型換流器單元，所述逆變換流站包括至少一組晶閘管換流器單元；其特征在于，所述故障處理裝置包括：

采集單元，用于采集混合直流輸電系統的直流電壓、直流電流、逆變換流站及整流換流站所連接交流電網的交流電壓以及整流換流站內電壓源型換流器的子模塊電容電壓；

故障判別單元，用于依據采集單元所采集的相關模擬量的狀態判斷混合直流輸電系統是否發生故障；以及，

故障處理單元，用于在所述故障判別單元檢測到混合直流輸電系統發生故障時，控制整流換流站切換直流電流指令值和/或直流電壓指令值，控制逆變換流站切換觸發角指令值；

所述故障處理單元還用于，在等待設定的熄弧時間到達時，控制整流換流站切換直流電流指令值和/或直流電壓指令值，控制逆變換流站切換觸發角指令值，嘗試恢復直流功率。

2.如權利要求1所述的一種混合直流輸電系統故障處理裝置，其特征在于：所述采集單元采集的混合直流輸電系統直流電流不大于設定的電流定值Iref1，且等待設定的熄弧時間未到達時，通知所述故障處理單元控制整流換流站切換直流電流指令值和/或直流電壓指令值，Iref1的取值范圍為0～0.1pu。

3.如權利要求1所述的一種混合直流輸電系統故障處理裝置，其特征在于：整流換流站與逆變換流站分別獨立檢測混合直流輸電系統是否發生故障，或者整流換流站與逆變換流站通過通信共同檢測混合直流輸電系統是否發生故障。

4.如權利要求1所述的一種混合直流輸電系統故障處理裝置，其特征在于：當故障判別單元判斷混合直流輸電系統發生故障時，整流換流站產生的直流電壓和/或輸出的交流電流發生改變。

5.如權利要求4所述的一種混合直流輸電系統故障處理裝置，其特征在于：所述整流換流站產生的直流電壓和/或輸出的交流電流具體的改變為：故障處理單元控制整流換流站依據實測的交流母線電壓的有效值動態改變交流電流指令來改變輸出的交流電流；控制整流換流站實時調整模塊化多電平換流器投入子模塊的總個數及投入子模塊輸出電平的極性來改變直流電壓的大小使得實測直流電流不大于Iref2，Iref2的取值范圍為0～0.1pu。

6.如權利要求1所述的一種混合直流輸電系統故障處理裝置，其特征在于：所述故障判別單元在故障發生后依據采集單元采集的相關模擬量進一步判斷故障是否消失。

7.如權利要求6所述的一種混合直流輸電系統故障處理裝置，其特征在于：當故障消失時，故障處理單元控制逆變換流站輸送的功率恢復至故障前的功率或故障前功率的k1倍、整流換流站產生的直流電壓及輸出的交流電流恢復至故障前的水平或故障前的k2倍，k1及k2的取值范圍為0～1。

8.一種混合直流輸電系統故障處理方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1，采集混合直流輸電系統的直流電壓、直流電流、逆變換流站及整流換流站所連接交流電網的交流電壓以及整流換流站內電壓源型換流器的子模塊電容電壓；

步驟2，依據步驟1采集的模擬量判別混合直流輸電系統是否發生故障；

步驟3，若發生故障，則控制整流換流站切換直流電流指令值和/或直流電壓指令值，控制逆變換流站切換觸發角指令值；在等待設定的熄弧時間到達時，控制整流換流站切換直流電流指令值和/或直流電壓指令值，控制逆變換流站切換觸發角指令值，嘗試恢復直流功率。

9.如權利要求8所述的一種混合直流輸電系統故障處理方法，其特征在于：當故障消失時，則逆變換流站輸送的功率恢復至故障前的功率或故障前功率的k1倍，整流換流站產生的直流電壓及輸出的交流電流恢復至故障前的水平或故障前的k2倍，k1及k2的取值范圍為0～1。

10.如權利要求8所述的一種混合直流輸電系統故障處理方法，其特征在于：所述步驟2中，當故障判別單元判斷混合直流輸電系統發生故障時：整流換流站產生的直流電壓和/或輸出的交流電流發生改變，具體的改變為：故障處理單元控制整流換流站依據實測的交流母線電壓的有效值動態改變交流電流指令來改變輸出的交流電流；控制整流換流站實時調整模塊化多電平換流器投入子模塊的總個數及投入子模塊輸出電平的極性來改變直流電壓的大小使得實測直流電流不大于Iref2，Iref2的取值范圍為0～0.1pu。