一种HVDC整流站故障区域定位方法技术

本发明专利技术属于高压直流输电技术领域，具体涉及一种HVDC整流站故障区域定位方法。该方法对一个换流器中共阳极阀组的每个阀的连续导通时间宽度求和，得到该换流器的共阳极阀组导通宽度，对该换流器中共阴极阀组的每个阀的连续导通时间宽度求和，得到该换流器的共阴极阀组导通宽度；若每个换流器的共阳极阀组导通宽度和共阴极阀组导通宽度均在[T0，T]范围内，则判定为区外故障，否则为区内故障。本发明专利技术实现了准确识别区外和区内故障，给相关工作人员快速处理故障提供指导，保障高压直流输电系统的及时重启运行，保障功率的正常传输与系统的稳定。定。定。

【技术实现步骤摘要】
一种HVDC整流站故障区域定位方法


[0001]本专利技术属于高压直流输电
，具体涉及一种HVDC整流站故障区域定位方法。

技术介绍

[0002]高压直流输电(high voltage direct current，HVDC)凭借其输送容量大、传输距离远等优势，已经成为解决我国能源资源与负荷中心逆向分布问题的重要手段。然而，由于晶闸管不具备自关断能力，一旦受端换相电压受扰，逆变侧就有可能发生换相失败，造成直流功率迅速下降，严重时甚至导致直流闭锁，电能供应彻底中断。实际上，由于送受端存在电气耦合，送端交流系统故障在故障切除后也可能引发逆变器的换相失败，会导致换流器保护发生非预期性行为。目前的研究均是通过故障电气量幅值特征研究故障定位，但仍存在诸多问题。如：长时间判别时电气量特征消失等，导致无法准确定位区域故障。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种HVDC整流站故障区域定位方法，用以解决采用现有技术中的方法由于电气量特征消失导致无法准确定位区域故障的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种HVDC整流站故障区域定位方法，包括如下步骤：
[0005]1)计算待检测HVDC整流站所包括的每个换流器中每个阀一个工频周期T内的连续导通时间宽度；
[0006]2)对一个换流器中共阳极阀组的每个阀的连续导通时间宽度求和，得到该换流器的共阳极阀组导通宽度，对该换流器中共阴极阀组的每个阀的连续导通时间宽度求和，得到该换流器的共阴极阀组导通宽度；从而得到所有换流器的共阳极阀组导通宽度、以及共阴极阀组导通宽度；
[0007]3)若每个换流器的共阳极阀组导通宽度和共阴极阀组导通宽度均在[T0，T]范围内，则判定为区外故障，T0在范围内取值。
[0008]上述技术方案的有益效果为：通过分析整流站区内外故障切除后，逆变器不同换相组别阀侧交流电流的状态时序特征发现，发生区外故障时，换相组的状态时序特征基本维持不变，基于此设计了本专利技术的方法，具体为计算每个换流器的共阳极阀组导通宽度和共阴极阀组导通宽度，并对其进行判断，满足要求时判定为区外故障，实现了准确识别区外故障，给相关工作人员快速处理故障提供指导，保障高压直流输电系统的及时重启运行，保障功率的正常传输与系统的稳定。而且，本专利技术能在换流站保护动作前快速辨识出区外故障，并根据辨识结果来决定是否对可能误动的换流站保护进行闭锁，消除换流站区外交流系统故障导致的换流站保护误动。
[0009]进一步地，步骤3)中若任一个换流器的共阳极阀组导通宽度或共阴极阀组导通宽
度不在[T0，T]范围内，则判定为区内故障。
[0010]上述技术方案的有益效果为：通过分析整流站区内外故障切除后，逆变器不同换相组别阀侧交流电流的状态时序特征发现，发生区内故障时，换相组的状态时序特征远远小于一个工频周期，基于此设计了本专利技术的方法，具体为计算每个换流器的共阳极阀组导通宽度和共阴极阀组导通宽度，并对其进行判断，满足要求时判定为区内故障，实现了准确识别区外故障，给相关工作人员快速处理故障提供指导，保障高压直流输电系统的及时重启运行，保障功率的正常传输与系统的稳定。本专利技术能在换流站保护动作前快速辨识出区外故障，并根据辨识结果来决定是否对可能误动的换流站保护进行闭锁，能避免区内故障情况下的换流站保护拒动。
[0011]进一步地，步骤1)中计算一个换流器中每个阀一个工频周期内的连续导通时间宽度的手段为：先检测该换流器各相交流电流，并求取各相交流电流幅值的最大值；再计算每相交流电流与所述各相交流电流幅值的最大值的比值：若某一比值大于0且满足大于等于预设定值，则判定该换流器共阳极阀组中所述某一比值对应的阀为导通状态；若某一比值小于0且满足小于等于负的预设定值，则判定该换流器共阴极阀组中所述某一比值对应的阀为导通状态；预设定值大于0；进而根据该换流器中某个阀一个工频周期内各个时刻的导通状态，确定该换流器中所述某个阀一个工频周期内的连续导通时间宽度；进而得到该换流器中所述每个阀一个工频周期内的连续导通时间宽度。
[0012]上述技术方案的有益效果为：实现了准确计算换流器中所述每个阀一个工频周期内的连续导通时间宽度。
[0013]进一步地，HVDC整流站包括YD桥换流器和YY桥换流器。
[0014]进一步地，预设阈值为1。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的12脉波换流器的示意图；
[0016]图2是本专利技术的送端换流器区内外故障判别流程图；
[0017]图3是换流母线处发生单相不对称故障时各参数时序图；
[0018]图4是换流器内部发生阀短路故障时各参数时序图。
具体实施方式
[0019]通过分析整流站区内外故障切除后，逆变器不同换相组别阀侧交流电流的状态时序特征发现：发生区内故障时，换相组的状态时序特征远远小于一个工频周期；发生区外故障时，换相组的状态时序特征维持不变。基于此提出了一种HVDC整流站故障区域定位方法。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。
[0020]本实施例针对的是如图1所示的整流站，所使用的换流器为12脉波换流器，包括YY桥换流器和YD桥换流器。YY桥换流器包括六个换流阀V14、V16、V12、V11、V13和V15，其中V14、V16、V12构成上半桥换相组，也称为共阳极阀组，V11、V13、V15构成下半桥换相组，也称为共阴极阀组。YD桥换流器包括六个换流阀V24、V26、V22、V21、V23和V25，其中V24、V26、V22构成上半桥换相组，也称为共阳极阀组，V21、V23、V25构成下半桥换相组，也称为共阴极阀
组。
[0021]下面结合图2，对整个HVDC整流站故障区域定位方法的实施过程进行详细介绍。
[0022]步骤一，检测12脉波换流器阀侧三相交流电流，确定12脉波换流器每个阀一个工频周期T内的连续导通时间宽度，并计算每相各阀的导通宽度。具体地：
[0023]1)求取12脉波换流器的YY桥换流器的阀侧三相交流电流i
aY
、i
bY
、i
cY
和YD桥换流器的阀侧三相交流电流i
aD
、i
bD
、i
cD
的绝对值，得到三相交流电流的幅值|i
aY
|、|i
bY
|、|i
cY
|和|i
aD
|、|i
bD
|、|i
cD
|。
[0024]2)求取YY桥换流器的阀侧三相交流电流幅值|i
aY
|、|i
bY
|、|i
cY
|的最大值，以及YD桥换流器的阀侧三相交流电流幅值|i
aD
|、|i
bD
|、|i
cD
|的最大值，得到YY桥三相交流电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种HVDC整流站故障区域定位方法，其特征在于，包括如下步骤：1)计算待检测HVDC整流站所包括的每个换流器中每个阀一个工频周期T内的连续导通时间宽度；2)对一个换流器中共阳极阀组的每个阀的连续导通时间宽度求和，得到该换流器的共阳极阀组导通宽度，对该换流器中共阴极阀组的每个阀的连续导通时间宽度求和，得到该换流器的共阴极阀组导通宽度；从而得到所有换流器的共阳极阀组导通宽度、以及共阴极阀组导通宽度；3)若每个换流器的共阳极阀组导通宽度和共阴极阀组导通宽度均在[T0，T]范围内，则判定为区外故障，T0在范围内取值。2.根据权利要求1所述HVDC整流站故障区域定位方法，其特征在于，步骤3)中若任一个换流器的共阳极阀组导通宽度或共阴极阀组导通宽度不在[T0，T]范围内，则判定为区内故障。3.根据权利要求1所述的HVDC整流站故障区域定位方法，其特征在于，步骤1)中计算一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷珊珊，高小丫，邢玲，李文俊，王俊，毛鹏军，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：