[發(fā)明專利]一種直流輸電系統(tǒng)換相失敗的判別方法、系統(tǒng)、診斷裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110117455.1
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112924784A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭竹弈;李辰;韓杏寧;許偲軒;鄭晨一;王玉榮;湯奕
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;東南大學(xué)
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;H02J3/36
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

1.一種直流輸電系統(tǒng)換相失敗的判別方法，其特征在于，包括如下步驟：

當(dāng)交流系統(tǒng)發(fā)生故障后，獲取交流系統(tǒng)故障后的表征直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的臨界電壓V_H，以及表征直流輸電系統(tǒng)不穩(wěn)定狀態(tài)的臨界電壓V_L；

將所述V_H與所述V_L形成的電壓區(qū)間作為換相失敗的電壓風(fēng)險帶，進(jìn)行對直流輸電系統(tǒng)換相失敗的判別；

當(dāng)交流電壓高于所述V_H，則直流輸電系統(tǒng)不會發(fā)生換相失敗；當(dāng)交流電壓低于所述V_L，則直流輸電系統(tǒng)必定發(fā)生換相失敗；當(dāng)交流電壓落在所述風(fēng)險帶內(nèi)則表明直流輸電系統(tǒng)的換相存在失敗風(fēng)險。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流輸電系統(tǒng)換相失敗的判別方法，其特征在于，當(dāng)交流系統(tǒng)發(fā)生故障后，設(shè)定觸發(fā)超前角短時間內(nèi)不變，以直流系統(tǒng)的極限熄弧角作為基礎(chǔ)，獲取交流系統(tǒng)故障后的表征直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的臨界電壓V_H。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種直流輸電系統(tǒng)換相失敗的判別方法，其特征在于，所述表征直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的臨界電壓V_H，

式中：k為換流變壓器變比，U_dr0表示整流側(cè)理想空載直流電壓，X_ci為逆變側(cè)等效換相電抗，α_r表示整流側(cè)觸發(fā)角，β_i表示逆變側(cè)觸發(fā)超前角，γ_min為逆變側(cè)極限熄弧角，B表示串聯(lián)橋的數(shù)目，R_eq表示等效電阻，R_eq＝R_cr+R_L-R_ci，且有R_cr＝(3/π)X_cr；R_ci＝(3/π)X_ci。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流輸電系統(tǒng)換相失敗的判別方法，其特征在于，當(dāng)交流系統(tǒng)發(fā)生故障，設(shè)定交流電壓跌落與直流電流上升呈線性關(guān)系的基礎(chǔ)上，以直流系統(tǒng)的極限熄弧角作為基礎(chǔ)，獲取表征直流系統(tǒng)不穩(wěn)定狀態(tài)的臨界電壓V_L。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種直流輸電系統(tǒng)換相失敗的判別方法，其特征在于，所述表征直流輸電系統(tǒng)不穩(wěn)定狀態(tài)的臨界電壓V_L，

γ逆變側(cè)熄弧角；U_LL為逆變側(cè)換流母線線電壓有效值；β為觸發(fā)超前角；表示換相電壓過零點(diǎn)偏移角度。

6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的一種直流輸電系統(tǒng)換相失敗的判別方法，其特征在于，當(dāng)交流系統(tǒng)發(fā)生三相不對稱故障時，相電壓的幅值變化以線電壓幅值變化作為參照，獲取換相電壓的過零點(diǎn)偏移角度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種直流輸電系統(tǒng)換相失敗的判別方法，其特征在于，所述相電壓幅值變化

8.根據(jù)權(quán)利要求求2或4所述的一種直流輸電系統(tǒng)換相失敗的判別方法，其特征在于，當(dāng)交流系統(tǒng)發(fā)生三相對稱故障時，電壓偏移角度為0，所述表征直流輸電系統(tǒng)不穩(wěn)定狀態(tài)的臨界電壓V_L，所述表征直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的臨界電壓V_H為：

9.一種直流輸電系統(tǒng)換相失敗的判別系統(tǒng)，其特征在于，包括換相失敗臨界電壓獲取模塊和換相失敗在線監(jiān)測模塊；

所述換相失敗臨界電壓獲取模塊，用于獲取電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，執(zhí)行權(quán)利要求1-8任一的方法，獲得換相失敗風(fēng)險帶；

換相失敗在線監(jiān)測模塊，監(jiān)測交流系統(tǒng)實(shí)時的換流母線電壓情況，進(jìn)行判定，當(dāng)交流電壓高于所述換相失敗風(fēng)險帶的最高臨界值，則直流輸電系統(tǒng)不會發(fā)生換相失敗；當(dāng)交流電壓低于所述相失敗風(fēng)險帶的最低臨界值，則直流輸電系統(tǒng)必定發(fā)生換相失敗；當(dāng)交流電壓落在所述風(fēng)險帶內(nèi)則表明直流輸電系統(tǒng)的換相存在失敗風(fēng)險。

10.一種直流輸電系統(tǒng)換相失敗的診斷裝置，其特征在于，包括存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)上存儲有獲取機(jī)程序，其特征在于，所述獲取機(jī)程序被讀取時處理器執(zhí)行權(quán)利要求1-8任一的方法。