本發(fā)明涉及電力，尤其涉及一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在高壓直流輸電系統(tǒng)中，換流站是實(shí)現(xiàn)交流電和直流電相互轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)施。而在換流站運(yùn)行過程中，當(dāng)直流換流站與交流系統(tǒng)失去連接時(shí)，即發(fā)生交流斷面失電時(shí)，產(chǎn)生的過電壓尤為嚴(yán)重，若直流系統(tǒng)不及時(shí)閉鎖停運(yùn)，則可能會(huì)在站內(nèi)的交、直流系統(tǒng)形成較高的過電壓或者避雷器能量超過限值，嚴(yán)重影響設(shè)備安全。

2、對(duì)于常規(guī)直流工程，交流斷面失電后的過電壓是由功率盈余問題引起，即受端交流斷面失電后，功率持續(xù)注入交流濾波器電容，產(chǎn)生較高的持續(xù)過電壓，導(dǎo)致避雷器承受很大能量應(yīng)力。對(duì)于柔性直流工程，柔性直流系統(tǒng)通常送端采用定直流電壓控制，受端采用定功率控制。受端交流斷面失電后，直流電壓短暫升高后在送端(定直流電壓側(cè))的調(diào)節(jié)下很快回降到額定值附近，直流側(cè)不會(huì)過壓。但是，由于受端失電后有功功率的參考值未發(fā)生變化，而實(shí)際有功功率突變?yōu)?，導(dǎo)致?lián)Q流器輸出電壓達(dá)到限幅值，進(jìn)而引發(fā)換流變壓器閥側(cè)和網(wǎng)側(cè)電壓升高，受端橋臂電抗器閥側(cè)避雷器、換流變壓器閥側(cè)避雷器和換流變壓器網(wǎng)側(cè)避雷器會(huì)承受過電壓。

3、因此，當(dāng)前通常采用交流斷面失電判別系統(tǒng)，來作為直流換流站與交流系統(tǒng)失去連接時(shí)的重要保護(hù)，交流斷面失電判別系統(tǒng)能夠在直流換流站與交流系統(tǒng)失去連接時(shí)，向直流系統(tǒng)發(fā)送閉鎖命令，快速閉鎖直流，防范過電壓風(fēng)險(xiǎn)。但是，現(xiàn)有的交流斷面失電判別系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)間較長，其動(dòng)作時(shí)間為裝置判別時(shí)間、通道傳輸時(shí)間、繼電器動(dòng)作時(shí)間、以及斷路器動(dòng)作時(shí)間的總和，且如果有中間繼電器的話時(shí)間還會(huì)增加，在這個(gè)時(shí)長范圍內(nèi)，換流站側(cè)電壓已達(dá)到過電壓峰值，對(duì)直流系統(tǒng)的晶閘管或igbt元器件已造成損傷。因此，如何能夠在發(fā)生交流斷面失電時(shí)保護(hù)直流換流站的設(shè)備不受損害，已成為當(dāng)前亟需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)方法及系統(tǒng)，通過在直流送出斷面僅剩一回交流線的時(shí)候，回降直流至一定功率值，以使在發(fā)生交流斷面失電之后，換流站側(cè)的電壓處于換流站裝置的可承受范圍內(nèi)，避免了交流斷面失電后直流換流站過電壓超損傷設(shè)備的情況發(fā)生。

2、本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)方法，包括：

3、獲取換流站的第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及交流站的第二斷路器狀態(tài)信號(hào)；其中，所述換流站，為交流出線為兩回的換流站，所述交流站，為換流站交流出線的對(duì)側(cè)交流站；

4、根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)；

5、在確定所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)為單線故障時(shí)，向所述換流站的直流控保系統(tǒng)發(fā)送回降直流命令，以使所述換流站的直流輸送功率降低至預(yù)設(shè)值。

6、進(jìn)一步的，上述實(shí)施例所述的一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)方法，還包括：

7、在確定所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)為交流斷面失電時(shí)，向所述換流站的直流控保系統(tǒng)發(fā)送閉鎖直流命令。

8、進(jìn)一步的，所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)，包括：換流站所搭載的第一斷路器的第一開關(guān)位置信號(hào)、以及所述第一斷路器的第一跳閘保護(hù)信號(hào)；

9、所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，包括：交流站所搭載的第二斷路器的第二開關(guān)位置信號(hào)、以及所述第二斷路器的第二跳閘保護(hù)信號(hào)。

10、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)，包括：

11、根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)確定換流站側(cè)出現(xiàn)單線跳閘，或根據(jù)所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)確定交流站側(cè)出現(xiàn)單線跳閘時(shí)，確定所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)為單線故障。

12、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)，還包括：

13、根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)確定換流站側(cè)任一線路出現(xiàn)單線跳閘，且根據(jù)所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)確定交流站側(cè)另一線路出現(xiàn)單線跳閘、

14、或根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)，確定換流站側(cè)出現(xiàn)雙線跳閘、

15、或根據(jù)所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，確定交流站側(cè)出現(xiàn)雙線跳閘時(shí)，確定所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)為交流斷面失電。

16、本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)系統(tǒng)，包括：搭載于交流出線為兩回的換流站的主站，以及搭載于換流站交流出線的對(duì)側(cè)交流站的子站；

17、所述子站，用于采集所在交流站的第二斷路器狀態(tài)信號(hào)；

18、所述主站，用于采集所在換流站的第一斷路器狀態(tài)信號(hào)，以及獲取子站的第二斷路器狀態(tài)信號(hào)；根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)；在確定所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)為單線故障時(shí)，向所述換流站的直流控保系統(tǒng)發(fā)送回降直流命令，以使所述換流站的直流輸送功率降低至預(yù)設(shè)值。

19、進(jìn)一步的，所述主站，還用于在確定所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)為交流斷面失電時(shí)，向所述換流站的直流控保系統(tǒng)發(fā)送閉鎖直流命令。

20、進(jìn)一步的，所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)，包括：換流站所搭載的第一斷路器的第一開關(guān)位置信號(hào)、以及所述第一斷路器的第一跳閘保護(hù)信號(hào)；

21、所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，包括：交流站所搭載的第二斷路器的第二開關(guān)位置信號(hào)、以及所述第二斷路器的第二跳閘保護(hù)信號(hào)。

22、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)，包括：

23、根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)確定換流站側(cè)出現(xiàn)單線跳閘，或根據(jù)所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)確定交流站側(cè)出現(xiàn)單線跳閘時(shí)，所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)為單線故障。

24、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)，還包括：

25、根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)確定換流站側(cè)任一線路出現(xiàn)單線跳閘，且根據(jù)所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)確定交流站側(cè)另一線路出現(xiàn)單線跳閘、

26、或根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)，確定換流站側(cè)出現(xiàn)雙線跳閘、

27、或根據(jù)所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，確定交流站側(cè)出現(xiàn)雙線跳閘時(shí)，確定所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)為交流斷面失電。

28、通過實(shí)施本發(fā)明具有如下有益效果：

29、本發(fā)明提供了一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)方法及系統(tǒng)，適用于交流出線為兩回的換流站，通過根據(jù)換流站的第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及交流站的第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷換流站與交流站是否出現(xiàn)了單線故障，若是，則向換流站的直流控保系統(tǒng)發(fā)送回降直流命令，以使直流輸送功率降低至預(yù)設(shè)值，使得當(dāng)正常運(yùn)行的另一回線路在后續(xù)突發(fā)故障之后，即發(fā)生交流斷面失電之后，換流站側(cè)的電壓在換流站裝置的可承受范圍內(nèi)，避免了交流斷面失電后直流換流站過電壓超損傷設(shè)備的情況發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)方法，其特征在于，還包括：

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)方法，其特征在于，所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)，包括：換流站所搭載的第一斷路器的第一開關(guān)位置信號(hào)、以及所述第一斷路器的第一跳閘保護(hù)信號(hào)；

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)，包括：

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)，還包括：

6.一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括：搭載于交流出線為兩回的換流站的主站，以及搭載于換流站交流出線的對(duì)側(cè)交流站的子站；

7.如權(quán)利要求6所述的一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述主站，還用于在確定所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)為交流斷面失電時(shí)，向所述換流站的直流控保系統(tǒng)發(fā)送閉鎖直流命令。

8.如權(quán)利要求7所述的一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)，包括：換流站所搭載的第一斷路器的第一開關(guān)位置信號(hào)、以及所述第一斷路器的第一跳閘保護(hù)信號(hào)；

9.如權(quán)利要求8所述的一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)，包括：

10.如權(quán)利要求9所述的一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及所述第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷所述換流站與所述交流站的線路狀態(tài)，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于交流斷面失電的直流換流站保護(hù)方法及系統(tǒng)，適用于交流出線為兩回的換流站，通過根據(jù)換流站的第一斷路器狀態(tài)信號(hào)以及交流站的第二斷路器狀態(tài)信號(hào)，判斷換流站與交流站是否出現(xiàn)了單線故障，若是，則向換流站的直流控保系統(tǒng)發(fā)送回降直流命令，以使直流輸送功率降低至預(yù)設(shè)值，使得正常運(yùn)行的另一回線路在后續(xù)突發(fā)故障之后，即發(fā)生交流斷面失電之后，換流站側(cè)的電壓在換流站裝置的可承受范圍內(nèi)，避免了交流斷面失電后直流換流站過電壓超損傷設(shè)備的情況發(fā)生。

技術(shù)研發(fā)人員：邢歡,許琴,李志鏗,劉金生,陳一航,裴歡,聶衛(wèi)平,劉昊一,古一燦,張杏子,劉一鳴,黃肇和,龐學(xué)躍,楊波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19