本發(fā)明涉及高壓直流輸電技術領域，尤其涉及一種分裂母線的保護方法及裝置。

背景技術：

在現(xiàn)有技術中，換流站中的換流器在運行過程會產生大量的諧波以及吸收大量的無功功率，因此，換流站中需要配置一定的交流濾波器來濾除換流器產生的諧波，以及為其提供無功功率。此外，為了提高換流站的供電可靠性，換流站的交流場通常采用3/2接線形式，即兩條母線(分別為#1m、#2m)每一串采用兩個邊開關(分別為01、02)和一個中開關03連接，且邊開關01、02與中開關03直接連接有交流濾波器大組04、最小交流線路05、換流器06等，具體如圖1所示。

但是，當母線分裂運行時，即交流場每串中至少有一個開關處于斷開狀態(tài)，也就是說兩條母線沒有連接，此時，換流場中運行的換流器與換流場中投入的交流濾波器無電氣連接，會使得投入的交流濾波器無法對直流系統(tǒng)進行正確有效的無功功率補償，從而導致母線電壓不平衡；此外，投入的交流濾波器無法有效濾除換流器產生的諧波，從而會威脅換流站以及相鄰廠站設備的運行安全。因此，在現(xiàn)有技術中，換流站會配置了分裂母線保護，參考圖1，其判別邏輯如下：

1)、換流器06在解鎖狀態(tài)且最小交流線路05連接在#1m上；

2)、存在交流濾波器大組04連接在#2m上，交流濾波器大組04內有小組投入運行；

3)、#1m、#2m分裂運行。

在以上條件同時滿足后，觸發(fā)分裂母線保護，此時會閉鎖換流器06，具體如圖2所示。而當換流器06閉鎖時，換流器的功率會全部損失。

因此，如何避免現(xiàn)有的分裂母線保護方法中換流器功率全部損失的成為亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了種分裂母線的保護方法及裝置，以解決現(xiàn)有的分裂母線保護方法中因為換流器閉鎖，導致?lián)Q流器功率全部損失的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明實施例采用如下技術方案：

第一方面，提供一種分裂母線的保護方法，所述方法包括：

若換流站滿足第一運行條件，所述第一運行條件包括：所述換流站的雙母線分裂運行、一條所述母線上連接有處于解鎖狀態(tài)的換流器、另一條母線上連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組，在等待預設時間后，且仍滿足所述第一運行條件，則閉鎖所述處于解鎖狀態(tài)的換流器；

在所述預設時間到達之前，若所述換流站滿足第二運行條件，所述第二運行條件包括：所述換流站的雙母線分裂運行、所述一條所述母線上連接有處于解鎖狀態(tài)的換流器、所述另一條母線上連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組且沒有連接處于解鎖狀態(tài)的所述換流器，則跳開所述交流濾波器大組內投入的所述交流濾波器小組的開關。

第二方面，提供一種分裂母線的保護裝置，包括：

閉鎖模塊，用于若換流站滿足第一運行條件，所述第一運行條件包括：所述換流站的雙母線分裂運行、一條所述母線上連接有處于解鎖狀態(tài)的換流器、另一條母線上連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組，在等待預設時間后，且仍滿足所述第一運行條件，則閉鎖所述處于解鎖狀態(tài)的換流器；

跳開模塊，用于在所述預設時間到達之前，若所述換流站滿足第二運行條件，所述第二運行條件包括：所述換流站的雙母線分裂運行、所述一條所述母線上連接有處于解鎖狀態(tài)的換流器、所述另一條母線上連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組且沒有連接處于解鎖狀態(tài)的所述換流器，則跳開所述交流濾波器大組內投入的所述交流濾波器小組的開關。

本申請?zhí)峁┑姆桨竿ㄟ^判斷換流站在滿足第一運行條件，且未到達預設時間時，判斷換流站是否滿足第二運行條件，若滿足時，則跳開交流濾波器大組內投入的交流濾波器小組的開關，此時換流站便不滿足第一運行條件，因此一條母線上連接的處于解鎖狀態(tài)中的換流器就不會閉鎖，進一步的，該換流器的功率就不會全部損失。其中，第一運行條件為執(zhí)行閉鎖換流器的判斷條件；第二運行條件為在滿足第一運行條件的基礎上，還包括連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組的母線上沒有連接處于解鎖狀態(tài)的換流器。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請實施例提供的一種換流站交流場的采用3/2接線形式的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種現(xiàn)有技術中觸發(fā)分裂母線保護的邏輯框圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種分裂母線的保護方法示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種滿足第一運行條件的分裂母線的保護方法的邏輯框圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種換流站滿足第二運行條件的分裂母線結構的示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的一種換流站滿足第二運行條件的分裂母線的保護方法示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的一種分裂母線的保護裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明申請實施例中的附圖，對本發(fā)明申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明申請保護的范圍。

下面對本申請中涉及的部分術語進行解釋，以方便讀者理解：

“換流站”，指在高壓直流輸電系統(tǒng)中，為了完成將交流電變換為直流電或者將直流電變換為交流電的轉換，并達到電力系統(tǒng)對于安全穩(wěn)定及電能質量的要求而建立的站點。

“母線”，指用高導電率的銅(銅排)、鋁質材料制成的，用以傳輸電能，具有匯集和分配電力能力的產品。電站或變電站輸送電能用的總導線。通過它，把發(fā)電機、變壓器或整流器輸出的電能輸送給各個用戶或其他變電所。

“換流器”，指由單個或多個換流橋組成的進行交、直流轉換的設備。換流器(converter)可以分為兩類：整流器(rectifier)和逆變器(inverter)。整流器(rectifier)是將交流電轉換為直流電，而逆變器(inverter)是將直流電轉換為交流電。

“交流濾波器”，為高壓換流站的一個重要組成部分，可以補償換流器消耗的無功功率，同時濾出換流過程中換流器產生的諧波。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中，“示例性的”或者“例如”等詞用于表示作例子、例證或說明。本發(fā)明實施例中被描述為“示例性的”或者“例如”的任何實施例或設計方案不應被解釋為比其它實施例或設計方案更優(yōu)選或更具優(yōu)勢。確切而言，使用“示例性的”或者“例如”等詞旨在以具體方式呈現(xiàn)相關概念。

為了便于清楚描述本發(fā)明實施例的技術方案，在本發(fā)明的實施例中，采用了“第一”、“第二”等字樣對功能或作用基本相同的相同項或相似項進行區(qū)分，本領域技術人員可以理解“第一”、“第二”等字樣并不對數(shù)量和執(zhí)行次序進行限定。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中，“的(英文：of)”，“相應的(英文：corresponding，relevant)”和“對應的(英文：corresponding)”有時可以混用，應當指出的是，在不強調其區(qū)別時，其所要表達的含義是一致的。

為了使本領域的技術人員更好的理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本發(fā)明的實施例提供一種分裂母線的保護方法，如圖3所示，該方法具體包括如下步驟：

101、若換流站滿足第一運行條件，第一運行條件包括：換流站的雙母線分裂運行、一條母線上連接有處于解鎖狀態(tài)的換流器、另一條母線上連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組，在等待預設時間后，且仍滿足第一運行條件，則閉鎖處于解鎖狀態(tài)的換流器。

示例性的，當換流站滿足第一運行條件時，此時換流場中運行的換流器與投入的交流濾波器無電氣連接，會使得投入的交流濾波器無法對直流系統(tǒng)進行正確有效的無功補償，從而導致母線電壓不平衡；此外，投入的交流濾波器無法有效濾除換流器產生的諧波，從而會威脅換流站以及相鄰廠站設備的運行安全，因此，當換流站滿足第一運行條件時，需要處于解鎖狀態(tài)的閉鎖換流器(即通過停發(fā)閥的控制脈沖，停止換流器換相的操作，來保護換流站的安全)。

需要說明的是，在嚴格意義上來說，判斷換流器是否滿足第一運行條件的基礎上，要保證換流器其他部分的設備能夠正常工作。例如，換流站交流場的最小交流線路連接在處于解鎖狀態(tài)的換流器所在母線上，此時該最小交流線路能夠保證將處于解鎖狀態(tài)的換流器將其功率輸出；交流濾波器大組連接的主機與直流站控主機通信正常等。

需要說明的是，滿足第一運行條件的分裂母線的保護方法可用如圖4所示的邏輯框圖表示。

102、在預設時間到達之前，若換流站滿足第二運行條件，第二運行條件包括：換流站的雙母線分裂運行、一條母線上連接有處于解鎖狀態(tài)的換流器、另一條母線上連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組且沒有連接處于解鎖狀態(tài)的換流器，則跳開交流濾波器大組內投入的交流濾波器小組的開關。

示例性的，基于圖1，滿足上述第二運行條件的分裂母線工況可如圖5所示，其中空心的開關表示斷開狀態(tài)，實心的開關表示合上狀態(tài)。示例性的，第二運行條件是在第一運行條件的基礎上，增加了判斷連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組的母線上是否有連接處于解鎖狀態(tài)的換流器這一判定條件，基于此可知，在滿足第二運行條件時，也同時滿足第一運行條件。但是由于在滿足第一運行條件時，步驟101中的處于解鎖狀態(tài)的換流器在延時預設時間之后才會閉鎖，因此，當滿足第二運行條件時，首先執(zhí)行步驟102的步驟，即跳開交流濾波器大組內投入的交流濾波器小組的開關。

需要說明的是，滿足第二運行條件的分裂母線的保護方法可用如圖6所示的邏輯框圖表示。

可選的，上述步驟101、102中的預設時間段為跳開交流濾波器大組內交流濾波器小組開關的最大時間。此時，滿足第一運行條件時，在該預設時間段之內滿足第二運行條件時，可保證步驟101中的處于解鎖狀態(tài)的換流器不會執(zhí)行閉鎖動作。在不滿足第二運行條件時，并在預設時間段之后，執(zhí)行閉鎖步驟101中的處于解鎖狀態(tài)的換流器的動作，可避免投入的交流濾波器無法對直流系統(tǒng)進行正確有效的無功補償，從而導致的母線電壓不平衡，以及，投入的交流濾波器無法有效濾除換流器產生的諧波，從而會威脅換流站以及相鄰廠站設備的運行安全的問題。

需要說明的是，上述的預設時間段一般為200ms，此外，上述預設時間閾值僅僅是一種示例，對上述預設時間進行簡單更改，也在本發(fā)明的保護范圍之內，這里不做限定。

可選的，在現(xiàn)有技術中，當換流站正常運行時，即母線并不是分裂運行時，直流站控會計算處于解鎖狀態(tài)的換流器的功率，并計算出需要投入的交流濾波器小組數(shù)，并將計算出的小組數(shù)平均分配到交流濾波器大組中。例如，換流站中有兩個交流濾波器大組，某一換流器處于解鎖狀態(tài)，直流站控計算該某一換流器的功率，并計算出需要投入4個交流濾波器小組，這時，站控系統(tǒng)會控制兩個交流濾波器大組分別投入兩個交流濾波器小組，而該4個交流濾波器小組能夠將與該某一換流器的功率對應的諧波濾除，且能夠提供該某一換流器的功率對應的無功功率，而1個交流濾波器大組通常由3～4個交流濾波器小組組成。因此，當換流站滿足第二運行條件，跳開交流濾波器大組內投入的交流濾波器小組的開關時，會導致處于解鎖狀態(tài)中的換流器所產生的諧波無法被全部濾除，和/或，處于解鎖狀態(tài)中的換流器所需的無功功率補償不足。此時，若處于解鎖狀態(tài)的換流器所連接的母線上連接有未投入全部的濾波器小組的交流濾波器大組，則控制該交流濾波器大組內的未投入的交流濾波器小組投入，以保證處于解鎖狀態(tài)中的換流器所產生的諧波能夠被全部濾除，和/或，處于解鎖狀態(tài)中的換流器所需的無功功率補償足夠。

可選的，若處于解鎖狀態(tài)的換流器所連接的母線上連接的濾波器大組中的交流濾波器小組均已投入，但處于解鎖狀態(tài)中的換流器所產生的諧波仍無法被全部濾除，和/或，處于解鎖狀態(tài)中的換流器所需的無功功率補償仍不足，或者若處于解鎖狀態(tài)的換流器所連接的母線沒有連接的濾波器大組，為了保證處于解鎖狀態(tài)中的換流器所產生的諧波能夠被全部濾除，和/或處于解鎖狀態(tài)中的換流器所需的無功功率補償足夠，此時會降低處于解鎖狀態(tài)的換流器的功率。

可選的，若跳開交流濾波器大組內投入的交流濾波器小組的開關被再次投入，則換流站又會滿足第二運行條件，會導致反復的跳開交流濾波器大組內投入的交流濾波器小組的開關。因此，為了避免步驟102中的跳開交流濾波器大組內投入的交流濾波器小組的開關不再被投入，需要將交流濾波器大組內的所有交流濾波器小組切換至手動模式。此時，交流濾波器大組中的所有交流濾波器小組不再會被投入。

本申請?zhí)峁┑姆桨竿ㄟ^判斷換流站在滿足第一運行條件，且未到達預設時間時，判斷換流站是否滿足第二運行條件，若滿足時，則跳開交流濾波器大組內投入的交流濾波器小組的開關，此時換流站便不滿足第一運行條件，因此一條母線上連接的處于解鎖狀態(tài)中的換流器就不會閉鎖，進一步的，該換流器的功率就不會全部損失。其中，第一運行條件為執(zhí)行閉鎖換流器的判斷條件；第二運行條件為在滿足第一運行條件的基礎上，還包括連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組的母線上沒有連接處于解鎖狀態(tài)的換流器。

本發(fā)明實施例提供一種分裂母線的保護裝置，如圖7所示的分裂母線保護裝置的結構示意圖，該裝置包括閉鎖模塊21、跳開模塊22，其中：

閉鎖模塊21，用于若換流站滿足第一運行條件，第一運行條件包括：換流站的雙母線分裂運行、一條母線上連接有處于解鎖狀態(tài)的換流器、另一條母線上連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組，在等待預設時間后，且仍滿足第一運行條件，則閉鎖處于解鎖狀態(tài)的換流器；

跳開模塊22，用于在預設時間之內，若換流站滿足第二運行條件，第二運行條件包括：換流站的雙母線分裂運行、一條母線上連接有處于解鎖狀態(tài)的換流器、另一條母線上連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組且沒有連接處于解鎖狀態(tài)的換流器，則跳開交流濾波器大組內投入的交流濾波器小組的開關。

可選的，分裂母線的保護裝置還包括：

切換模塊23，用于在跳開模塊跳開交流濾波其大組內投入的交流濾波器小組的開關時，將交流濾波其大組內所有交流濾波器小組切換為手動模式。

可選的，分裂母線的保護裝置還包括：

無功控制模塊24，用于若一條母線上連接有未投入全部的濾波器小組的交流濾波器大組，則控制交流濾波器大組內的未投入的交流濾波器小組投入。

可選的，分裂母線的保護裝置還包括：

功率降低模塊25，用于若處于解鎖狀態(tài)的換流器所需的無功功率補償不足，和/或產生的諧波無法被完全濾除，則降低處于解鎖狀態(tài)的換流器的功率。

可選的，預設時間段為跳開交流濾波器大組內交流濾波器小組開關的最大時間。

本申請?zhí)峁┑姆桨竿ㄟ^判斷換流站在滿足第一運行條件，且未到達預設時間時，判斷換流站是否滿足第二運行條件，若滿足時，則跳開交流濾波器大組內投入的交流濾波器小組的開關，此時換流站便不滿足第一運行條件，因此一條母線上連接的處于解鎖狀態(tài)中的換流器就不會閉鎖，進一步的，該換流器的功率就不會全部損失。其中，第一運行條件為執(zhí)行閉鎖換流器的判斷條件；第二運行條件為在滿足第一運行條件的基礎上，還包括連接有投入交流濾波器小組的交流濾波器大組的母線上沒有連接處于解鎖狀態(tài)的換流器。

需要說明的是，在具體實現(xiàn)過程中，上述如圖3所示的方法流程和實施所執(zhí)行的各步驟均可以通過硬件形式的處理器執(zhí)行存儲器中存儲的軟件形式的計算機執(zhí)行指令實現(xiàn)，為避免重復，此處不再贅述。而上述分裂母線的保護方法和實施所執(zhí)行的各步驟所執(zhí)行的動作所對應的程序均可以以軟件形式存儲于實施的存儲器中，以便于處理器調用執(zhí)行以上各個模塊對應的操作。

上文中的存儲器可以包括易失性存儲器(volatilememory)，例如隨機存取存儲器(random-accessmemory，ram)；也可以包括非易失性存儲器(non-volatilememory)，例如只讀存儲器(read-onlymemory，rom)，快閃存儲器(flashmemory)，硬盤(harddiskdrive，hdd)或固態(tài)硬盤(solid-statedrive，ssd)；還可以包括上述種類的存儲器的組合。

上文所提供的處理器可以是一個處理器，也可以是多個處理元件的統(tǒng)稱。例如，處理器可以為中央處理器(centralprocessingunit，cpu；也可以為其他通用處理器、數(shù)字信號處理器(digitalsignalprocessing，dsp)、專用集成電路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件等。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等；還可以為專用處理器，該專用處理器可以包括基帶處理芯片、射頻處理芯片等中的至少一個。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理包括，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。