本发明专利技术涉及一种混合级联系统消能装置多状态不可用处理方法和系统，包括以下内容：根据消能装置的不可用状态，对消能装置的本体故障进行分类，分别为：消能装置无法合闸、消能装置无法分闸、消能装置本体保护动作或本体保护异常、矮片监视异常；基于确定的不同故障类型，对混合级联系统的处理方法进行设计，直至故障消除。本发明专利技术中针对消能装置不同的不可用状态确定不同的处理方法，在设备安全的前提下，最大限度地降低了混合级联系统停运的风险，大大提高系统的可用率，本发明专利技术可以广泛应用于直流输电领域。输电领域。输电领域。
【技术实现步骤摘要】
一种混合级联系统消能装置多状态不可用处理方法和系统
[0001]本专利技术涉及一种混合级联系统消能装置多状态不可用处理方法和系统，属于直流输电领域。
技术介绍
[0002]我国能源资源与负荷中心呈逆向分布，需稳步推进特高压骨干电网建设，发挥特高压大电网的输送能力。我国部分负荷中心如华东地区，直流馈入需求不断增大，但区外直流的密集馈入将造成换流站间的电气距离减小，多馈入短路比下降，多回直流同时换相失败风险逐渐增大，使电网面临严重的安全稳定问题。为实现远距离大容量输电和多落点供电，解决受端多馈入短路比下降的难题，可采用混合级联特高压直流输电技术，即常规直流换流器和多个柔性直流换流器级联联接的技术方案，该技术结合了常规直流和柔性直流的优势，可有效改善受端交流电网的稳定性，且可靠性高，运行方式灵活，具有广泛的应用前景，是构建未来能源互联网的关键技术。
[0003]混合级联特高压直流系统的受端换流器一般接入同一电网的不同交流母线，但交流母线间的电气距离较近，发生交流系统故障时，将同时造成受端各个换流器的交流母线电压均跌落，进而引发各柔性直流换流器输出功率受限及常规直流换流器换相失败的连锁故障反应，由于送端无法及时降低功率，且高压端换相失败也会引发直流电流的过冲，因此将造成直流侧流入柔直换流单元的功率大于交流侧流出的功率，盈余的功率将持续对柔直换流阀的子模块电容充电，造成模块电压的上升，若模块电压上升过快，将造成换流阀由于过压而闭锁，最终导致故障穿越失败，混合级联系统的柔性直流退出运行。
[0004]为了解决该问题，在柔直换流阀的端间并联了可控自恢复消能装置，通过快速旁路部分避雷器阀片，固定部分避雷器提供泄能回路，将VSC端间电压限制在固定部分的残压水平，避免故障期间VSC阀因过压而闭锁。然而，当消能装置由于故障造成不可用时，若直接退出VSC，将造成系统的可用率大大降低，需要针对不同的不可用状态确定不同的系统处理方法，而目前已有技术尚未涉及。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种混合级联系统消能装置多状态不可用处理方法和系统，针对不同不可用状态，设置不同系统处理策略，从而保证系统稳定运行和设备安全。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种混合级联系统消能装置多状态不可用处理方法，包括以下步骤：
[0008]根据消能装置的不可用状态，对消能装置的本体故障进行分类，得到不同故障类型；
[0009]基于确定的不同故障类型，对混合级联系统的处理方法进行设计，直至故障消除。
[0010]进一步，所述消能装置的本体故障共分为四类，分别为：消能装置无法合闸、消能装置无法分闸、消能装置本体保护动作或本体保护异常、矮片监视异常。
[0011]进一步，所述消能装置无法合闸的故障类型，包括：EDC异常、PCP下行至EDC通讯异常、电力电子开关(K0)无法合闸、第一机械开关(K1)无法合闸、第二机械开关(K2)无法合闸、电力电子开关(K0)&第一机械开关(K1)无法合闸、第一机械开关(K1)&第二机械开关(K2)无法合闸；
[0012]所述消能装置无法分闸的故障类型，包括：EDC异常、PCP下行至EDC通讯异常、电力电子开关(K0)无法分闸、第一机械开关(K1)无法分闸、第二机械开关(K2)无法分闸；
[0013]所述消能装置本体保护动作或本体保护异常的故障类型包括：电流越限、能量越限、温度越限、荷电率越限、直流分压器的六氟化硫压力低、三套消能装置本体保护EDP均异常；
[0014]所述矮片监视异常的故障类型，包括：均流监视告警、分压比监视告警和CT本体异常。
[0015]进一步，所述针对不同故障类型，对混合级联系统的处理方法进行设计时，包括：
[0016]若出现消能装置无法合闸故障类型，则处理方法包括：
[0017]当出现EDC异常、PCP下行至EDC通讯异常、电力电子开关(K0)&第一机械开关(K1)无法合闸、第一机械开关(K1)&第二机械开关(K2)无法合闸工况时，处理方法为：告警，混合级联系统继续运行，当PCP收到柔性直流阀控请求消能装置合闸指令后执行正常退VSC操作；
[0018]当出现电力电子开关(K0)无法合闸或第一机械开关(K1)无法合闸工况时，处理方法为：告警，混合级联系统继续运行，当EDC收到PCP或柔性直流阀控发送的消能装置合闸指令后正常执行；
[0019]当出现第二机械开关(K2)无法合闸工况时，则消能装置无法退出，处理方法为：告警，混合级联系统继续运行，当EDC收到消能装置合闸指令后正常执行，若荷电率越限保护动作则由PCP执行正常退出低压端VSC操作；
[0020]若出现消能装置无法分闸故障时，处理方法为：告警，混合级联系统继续运行，若荷电率越限保护动作再执行正常退出低压端VSC操作；
[0021]若出现消能装置本体保护动作或本体保护异常时，则：
[0022]当出现电流越限、能量越限、温度越限工况时，处理方法为紧急退出VSC操作；
[0023]当出现荷电率越限、直流分压器的六氟化硫压力低、三套EDP均异常工况时，处理方法为：PCP收到信号后正常退出低压端VSC操作；
[0024]若出现矮片监视异常时，则处理方法为：告警，混合级联系统继续运行。
[0025]进一步，所述荷电率越限保护根据预设策略执行，具体为：
[0026]首先，根据消能装置固定部分两端的电压测量装置的测量信号，计算消能装置固定部分两端的电压及端间电压；
[0027]其次，根据消能装置固定部分的端间电压和避雷器参考电压之比计算出荷电率的实时值；
[0028]最后，基于计算得到的荷电率的实时值，采用分段动作的策略：
[0029]当荷电率＜0.85，则正常运行；
[0030]当荷电率＞0.85，则告警，由运行人员手动处理；
[0031]当荷电率＞0.9，且实时计算24h滑窗内荷电率超过0.9的总时长达到30min则执行正常退出低压端VSC的操作。
[0032]进一步，所述紧急退出低压端VSC，具体策略为：同时发出闭锁柔性直流、合闸旁路开关BPS和跳开柔性直流交流断路器的指令。
[0033]进一步，所述正常退出低压端VSC，具体策略为：极控同时发出闭锁低压端柔性直流、开断柔性直流的交流断路器、送端移相的指令，待低压端柔性直流的交流断路器跳开后合闸旁路开关BPS。
[0034]第二方面，本专利技术提供一种混合级联系统消能装置多状态不可用处理系统，包括：
[0035]故障类型分类模块，用于根据消能装置的不可用状态，对消能装置的本体故障进行分类，得到不同故障类型；
[0036]处理方法设计模块，用于基于确定的不同故障类型，对混合级联系统的处理方法进行设计，直至故障消除。
[0037]第三方面，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种混合级联系统消能装置多状态不可用处理方法，其特征在于，包括以下步骤：根据消能装置的不可用状态，对消能装置的本体故障进行分类，得到不同故障类型；基于确定的不同故障类型，对混合级联系统的处理方法进行设计，直至故障消除。2.如权利要求1所述的一种混合级联系统消能装置多状态不可用处理方法，其特征在于：所述消能装置的本体故障共分为四类，分别为：消能装置无法合闸、消能装置无法分闸、消能装置本体保护动作或本体保护异常、矮片监视异常。3.如权利要求2所述的一种混合级联系统消能装置多状态不可用处理方法，其特征在于：所述消能装置无法合闸的故障类型，包括：EDC异常、PCP下行至EDC通讯异常、电力电子开关(K0)无法合闸、第一机械开关(K1)无法合闸、第二机械开关(K2)无法合闸、电力电子开关(K0)&第一机械开关(K1)无法合闸、第一机械开关(K1)&第二机械开关(K2)无法合闸；所述消能装置无法分闸的故障类型，包括：EDC异常、PCP下行至EDC通讯异常、电力电子开关(K0)无法分闸、第一机械开关(K1)无法分闸、第二机械开关(K2)无法分闸；所述消能装置本体保护动作或本体保护异常的故障类型包括：电流越限、能量越限、温度越限、荷电率越限、直流分压器的六氟化硫压力低、三套消能装置本体保护EDP均异常；所述矮片监视异常的故障类型，包括：均流监视告警、分压比监视告警和CT本体异常。4.如权利要求3所述的一种混合级联系统消能装置多状态不可用处理方法，其特征在于：所述针对不同故障类型，对混合级联系统的处理方法进行设计时，包括：若出现消能装置无法合闸故障类型，则处理方法包括：当出现EDC异常、PCP下行至EDC通讯异常、电力电子开关(K0)&第一机械开关(K1)无法合闸、第一机械开关(K1)&第二机械开关(K2)无法合闸工况时，处理方法为：告警，混合级联系统继续运行，当PCP收到柔性直流阀控请求消能装置合闸指令后执行正常退VSC操作；当出现电力电子开关(K0)无法合闸或第一机械开关(K1)无法合闸工况时，处理方法为：告警，混合级联系统继续运行，当EDC收到PCP或柔性直流阀控发送的消能装置合闸指令后正常执行；当出现第二机械开关(K2)无法合闸工况时，则消能装置无法退出，处理方法为：告警，混合级联系统继续运行，当EDC收到消能装置合闸指令后正常执行，若荷电率越限保护动作则由PCP执行正常退出低压端VSC操作；...
【专利技术属性】
技术研发人员：李探，董朝武，李明，赵峥，田园园，吴方劼，张进，卢亚军，郑宽，熊凌飞，马玉龙，蒲莹，程炜，滕尚甫，苏国赟，邹铁锐，陈琦琛，樊林禛，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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