[發明專利]柔性直流輸電系統中直流斷路器的重合方法

有效

• 申請號: 201910549761.5
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110165641B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 賈科;趙冠琨;畢天姝;陳金鋒;楊彬;王聰博;朱瑞
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/087;H02H3/06;H02J3/36
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

本發明公開了一種柔性直流輸電系統中直流斷路器的重合方法，包括：針對柔性直流輸電系統中不同性質的故障，分析直流斷路器重合于瞬時性與永久性故障時的故障特性；基于分析得到的故障特性，利用直流斷路器轉移支路的開關特性，采用線路故障去游離后通過導通轉移支路并切換故障線路兩端換流站控制策略的方式來實現直流斷路器的重合。該方法可以減少其重合于瞬時性故障時的振蕩以及重合于永久性故障時的二次過流沖擊，從而保證了系統的安全穩定運行。

技術領域

本發明涉及柔性直流輸電系統控制與保護技術領域，尤其涉及一種柔性直流輸電系統中直流斷路器的重合方法。

背景技術

柔性直流輸電相比于傳統直流輸電，其優勢在于不存在無功補償，換向失敗等問題，同時由于其電流可以雙向流動，適合構成多端直流系統。然而考慮到輸電距離、電壓等級以及由此帶來的成本問題，架空線輸電是未來我國大規模功率傳輸的主要方式，因此研究應用架空線的柔性直流輸電系統的故障保護相關技術具有重要的意義。架空線應用帶來的主要問題在于其瞬時性故障的概率大大增加，因此重合技術的應用至關重要。

國內外關于柔性直流輸電系統的重合技術的研究主要分為兩類：一類是基于新型的具有故障自清除能力換流器的重合技術，另一類則是基于直流斷路器的重合技術。相較而言后者不但能夠快速切除并隔離故障，而且故障期間仍能實現一定的功率傳輸，保證系統的正常運行。因此基于直流斷路器的重合技術是當前技術發展的熱點。現有的基于直流斷路器的故障保護方案大多是關于如何快速切除故障，而關于故障后重合方案的研究較少，因此有必要研究柔性直流輸電系統中直流斷路器的重合方法，針對線路所發生的不同性質的故障，提出改進的整體保護方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種柔性直流輸電系統中直流斷路器的重合方法，可以減少其重合于瞬時性故障時的振蕩以及重合于永久性故障時的二次過流沖擊，從而保證了系統的安全穩定運行。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種柔性直流輸電系統中直流斷路器的重合方法，包括：

針對柔性直流輸電系統中不同性質的故障，分析直流斷路器重合于瞬時性與永久性故障時的故障特性；

基于分析得到的故障特性，利用直流斷路器轉移支路的開關特性，采用線路故障去游離后通過導通轉移支路并切換故障線路兩端換流站控制策略的方式來實現直流斷路器的重合。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，1)該方法實現主要依靠于直流斷路器自身的轉移支路不需要額外增加設備，其由大量的電力電子器件串聯組成，具有快速的開關特性；2)故障去游離后利用換流站控制策略的切換來減少線路兩端的電壓差，從而降低了直流斷路器重合于瞬時性故障時所產生的振蕩，并利用直流斷路器轉移支路的快速開關特性實現了對于永久性故障的快速判斷，相較于常規方法能夠更快的斷開直流斷路器，從而減少了重合時的二次過流沖擊。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種柔性直流輸電系統中直流斷路器的重合方法的流程圖；

圖2為本發明實施例提供的步驟2的實施流程圖；

圖3為本發明實施例提供的雙端柔性直流輸電系統拓撲示意圖；

圖4為本發明實施例提供的瞬時性故障時本發明所提直流斷路器重合方法與常規方法對比仿真示意圖；

圖5為本發明實施例提供的永久性故障時本發明所提直流斷路器重合方法與常規方法對比仿真示意圖。

具體實施方式