[發明專利]一種確定混合級聯直流輸電工程換相故障的方法和系統

有效

• 申請號: 201911266212.3
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN111064215B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 蘇麗寧;張尚;秦曉輝;姜懿郎;張玉紅;楊京齊
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院;中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;G01R31/08
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

1.一種確定混合級聯直流輸電工程換相故障的方法，所述混合級聯直流輸電工程的逆變側包括1個常規直流換流站和若干個柔性直流換流站，所述若干個柔性直流換流站并聯連接，所述常規直流換流站和若干個柔性直流換流站串聯，且常規直流換流站位于高端，柔性直流換流站位于低端，其特征在于，所述方法包括：

測量所述混合級聯直流輸電工程整流側直流母線電壓和整流側換流站傳輸的功率；

根據所述整流側傳輸的功率和整流側直流母線電壓值計算直流線路電流值；

根據所述整流側傳輸的功率、整流側直流母線電壓值和預先設置的所述直流線路單極回路電阻計算逆變側高端換流站的直流母線電壓值和注入交流系統的功率；

根據所述逆變側高端換流站的直流母線電壓值計算單個逆變側低端換流站的直流母線電壓值；

當所述直流線路電流值滿足預先設置的電流判據，且所述單個逆變側低端換流站的直流母線電壓值滿足電壓判據時，確定所述混合級聯直流輸電工程逆變側發生換相失敗故障；

當所述混合級聯直流輸電工程逆變側發生換相失敗故障時，對所述直流輸電工程整流側進行功率速降，功率速降的量為逆變側高端換流站注入交流系統的功率。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述整流側傳輸的功率和整流側直流母線電壓值計算直流線路電流值，其計算公式為：

式中，I_DC是混合級聯直流輸電工程的直流線路電流值，P_rec是輸電工程整流側傳輸的功率，U_rec是輸電工程整流側直流母線電壓值。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述整流側傳輸的功率、整流側直流母線電壓值和預先設置的直流線路單極回路電阻計算逆變側高端換流站的直流母線電壓值和注入交流系統的功率，其計算公式為：

式中，U_Hinv是混合級聯直流輸電工程逆變側高端換流站的直流母線電壓值，P_Hinv是直流輸電工程逆變側高端換流站注入交流系統的功率，P_rec是輸電工程整流側傳輸的功率，U_rec是輸電工程整流側直流母線電壓值，R是預先設置的直流線路單極回路電阻。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述逆變側高端換流站的直流母線電壓值計算單個逆變側低端換流站的直流母線電壓值，其計算公式為：

式中，U_Linv是直流輸電工程單個逆變側低端換流站的直流母線電壓值，U_Hinv是混合級聯直流輸電工程逆變側高端換流站的直流母線電壓值。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述當所述直流線路電流值滿足預先設置的電流判據，且所述單個逆變側低端換流站的直流母線電壓值滿足電壓判據時，確定所述混合級聯直流輸電工程逆變側發生換相失敗故障，其中，所述電流判據和電壓判據的計算公式分別為：

U_Linv≤U₀

I_DC≥I₀

式中，U_Linv是直流輸電工程單個逆變側低端換流站的直流母線電壓值，I_DC是直流輸電工程的直流線路電流值，U₀是預先設置的單個逆變側低端換流站的直流母線電壓閾值,I₀是預先設置的直流線路電流閾值。