[發明專利]故障處理方法、裝置和柔性直流輸電系統

有效

• 申請號: 202010552894.0
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111817267B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 董新洲;蔡靜
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J3/36
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;王淑梅

本發明提出了一種故障處理方法、裝置和柔性直流輸電系統。方法包括：響應于柔性直流輸電系統的故障信號，閉鎖故障處理子模塊；獲取輸電線路的電流；基于電流下降至第一電流閾值，則經過去游離時長后控制故障處理子模塊切換至不控整流運行方式；根據電流確定柔性直流輸電系統的故障狀態；根據故障狀態控制故障處理子模塊。從而能夠在去游離階段結束之后對故障狀態進行識別，僅在判斷為瞬時性故障后進行解鎖，判斷為永久性故障后重新閉鎖故障極換流器，隔離故障線路，實現柔性直流輸電系統故障自適應恢復，避免永久性故障下多次執行恢復操作造成不必要的沖擊和安穩控制動作的延時，有利于提高系統穩定性和供電可靠性。

技術領域

本發明涉及直流輸電系統技術領域，具體而言，涉及一種柔性直流輸電系統的故障處理方法、一種柔性直流輸電系統的故障處理裝置和一種柔性直流輸電系統。

背景技術

直流輸電系統多采用架空輸電線路，輸電距離遠，運行環境復雜，故障率高。直流線路故障會影響功率的傳輸，危害電力電子設備的安全運行；由于直流輸送容量大，如果故障處理不當還會引發連鎖故障、大停電等嚴重事故。相關技術中，采用具有故障自清除能力子模塊的柔性直流輸電系統，無需配置直流斷路器，通過閉鎖子模塊即可快速清除故障，并進行解鎖以期快速恢復運行。然而這種恢復操作具有盲目性，在閉鎖前并沒有對故障是否消失進行判斷，對于永久性故障仍會多次進行恢復，對系統造成多次沖擊，延長安穩裝置動作時間，擴大故障影響。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明第一方面在于提出了一種柔性直流輸電系統的故障處理方法。

本發明的第二方面在于提出了一種柔性直流輸電系統的故障處理裝置。

本發明的第三方面在于提出了一種柔性直流輸電系統。

有鑒于此，根據本發明的第一方面，提出了一種柔性直流輸電系統的故障處理方法，柔性直流輸電系統包括模塊化多電平換流器和與模塊化多電平換流器連接的輸電線路，模塊化多電平換流器設置有至少一個故障處理子模塊，方法包括：響應于柔性直流輸電系統的故障信號，閉鎖故障處理子模塊；獲取輸電線路的電流；基于電流下降至第一電流閾值，則經過去游離時長后控制故障處理子模塊切換至不控整流運行方式；根據電流確定柔性直流輸電系統的故障狀態；根據故障狀態控制故障處理子模塊。

本發明提供的柔性直流輸電系統的故障處理方法，在線路發生故障后立即閉鎖故障處理子模塊，以清除直流故障電流，以使輸電線路的電壓、電流降至零，同時考慮到輸電系統的誤差，若電流下降至第一電流閾值，則確定換流器已經切斷故障電流，并開始計時，等待預設的去游離時長，以保證瞬時性故障下故障點熄弧及絕緣恢復，然后控制故障處理子模塊切換至不控整流運行方式，在該運行模式下，換流器相當于一個不控整流橋，接下來根據電流是否重新出現識別出柔性直流輸電系統的故障狀態，具體地，故障狀態包括瞬時性故障和永久性故障，根據故障狀態確定是否進行換流器重啟操作，并以此為依據控制故障處理子模塊。從而通過去游離階段后不控整流方式下的兩段式電流識別故障狀態，僅在在識別為瞬時性故障后解鎖子模塊以恢復系統運行，識別為永久性故障后則重新閉鎖故障極，隔離故障線路，實現柔性直流輸電系統故障自適應恢復，避免資源浪費，同時避免永久性故障下多次執行恢復操作造成不必要的沖擊和安穩控制動作的延時，有利于提高輸電系統穩定性和供電可靠性。

其中，去游離時長可根據直流輸電線路絕緣恢復特征及定電壓設定值合理設置。

另外，根據本發明提供的上述技術方案中的柔性直流輸電系統的故障處理方法，還可以具有如下附加技術特征：

在上述技術方案中，進一步地，根據電流確定柔性直流輸電系統的故障狀態的步驟，具體包括：基于第一預設時長內電流達到第二電流閾值，和/或基于第二預設時長內電流達到第三電流閾值，則確定故障狀態為永久性故障；其中，第二預設時長大于第一預設時長，第三電流閾值小于第二電流閾值。