專利名稱：判斷特高壓直流雙閥組電壓分配不平均的方法
技術領域：
本發明涉及判斷特高壓直流雙閥組電壓分配不平均的方法，和相關的繼電保護裝置。
背景技術：
特高壓直流輸電系統由于具有巨大的輸電容量的特點，越來越廣泛地得到應用。 特高壓直流輸電系統的核心是特高壓直流輸電控制保護系統(簡稱控制保護系統)。特高壓直流輸電系統一般采用雙閥組串聯的方式，并且主要采用定電壓的控制方式。定電壓的控制方式是控制特高壓直流輸電系統的全閥組電壓，即兩個閥組上電壓的總和。系統設計上要求兩個閥組平均分配電壓。控制保護系統中有控制邏輯實現兩個閥組電壓的平均分配。控制保護系統由于某些原因，會出現兩個閥組電壓控制分配不平均的問題。兩個閥組電壓分配的不平均會使某一閥組承受過高的電壓，從而容易導致閥組的損壞。提前報警十分必要。通常，兩個閥組所連接的換流變壓器規格、型號和參數都是相同的。換流變壓器副邊電壓的大小與換流變壓器分接頭檔位的位置有密切的關系。閥組上電壓的大小和如下物理量有關交流網側電壓、換流變壓器分接頭位置、閥的觸發角度。常規兩個閥組共用同一個交流系統，如圖1所示。兩個閥組分別稱為高壓閥組和低壓閥組。描述時所采用的符號含義見圖1。圖1量值的含義說明UDL指直流電壓；TFH_P0S、THL_P0S分別指高壓換流變壓器分接頭檔位位置、低壓換流變壓器分接頭檔位位置；ALPHAH、ALPHAL分別指高壓閥觸發角度、低壓閥觸發角度；TH、TL分別指高壓換流變壓器、低壓換流變壓器；Uac指交流網側電壓。目前沒有判斷特高壓直流雙閥組電壓分配不平均的方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種判斷特高壓直流雙閥組電壓分配不平均的方法，并且能夠可靠動作報警。控制保護系統通過采集單元和數據總線讀取高壓換流變壓器分接頭檔位位置、低壓換流變壓器分接頭檔位位置；同時，獲得控制保護系統本身產生的高壓閥觸發角度、低壓閥觸發角度；利用判斷特高壓直流雙閥組電壓分配不平均的方法，發出動作報警。判斷特高壓直流雙閥組電壓分配不平均的方法，其特征是 TFH_P0S - THL_P0S | > 定值 1(1) ALPHAH - ALPHAL > 定值 2 (2)
式中，TFH_P0S、THL_P0S分別指高壓換流變壓器分接頭檔位位置、低壓換流變壓器分接頭檔位位置；ALPHAH、ALPHAL分別指高壓閥觸發角度、低壓閥觸發角度。
滿足條件(1)或(2)后，以及滿足雙閥組均解鎖，滿足一定的延時，保護動作報警。圖2顯示典型的識別特高壓直流雙閥組電壓分配不平均的實現框圖。圖中，“與門”、“或門”分別是邏輯與運算、邏輯或運算；“延時1”、“延時2”、“延時3”可獨立設置。一般，特高壓直流輸電系統運行時，換流變壓器分接頭檔位調節比較緩慢，屬于慢調節；閥觸發角度調節較快，屬于快速調節。“延時1”的設置值通常大于“延時2”的設置值；“延時3”主要用于條件(1)或(2)可能銜接的防抖動處理。本發明的有益效果在于，本發明引入兩個不同判據，正確判斷特高壓直流雙閥組電壓分配的不平均。
圖1為本發明計算所使用量值的含義說明。圖2為本發明識別特高壓直流雙閥組電壓分配不平均的實現框圖。
具體實施例方式讀取高壓換流變壓器分接頭檔位位置TFH_P0S、低壓換流變壓器分接頭檔位位置 THL_P0S，以及高壓閥觸發角度ALPHAH、低壓閥觸發角度ALPHAL，計算(1)式和(2)式。讀取高壓閥組解鎖標志和低壓閥組解鎖標志。利用圖2的實現框圖，實現特高壓直流雙閥組電壓分配的不平均的判別。定值選擇參考“定值1”為2，“定值2”約5士0.5度。“延時1 ”約1 士0. 5分鐘， “延時2”約4士0. 5秒，“延時3”約80士5毫秒。實施例1 某士SOOkV特高壓直流輸電工程，當前運行工況為雙極大地運行方式、 直流電壓極1為+800kV /極2為-800kv、直流電流雙極均為4000A、功率為6400MW。高壓換流變壓器分接頭檔位位置TFH_P0S為對、低壓換流變壓器分接頭檔位位置THL_P0S為24， 高壓閥觸發角度ALPHAH為15. 01度、低壓閥觸發角度ALPHAL為15. 02度。此時，需根據電網調度命令將功率降為3200MW。電站運行人員向控制保護系統發出功率降為3200MW指令。 假設由于某種故障使得高壓換流變壓器分接頭檔位無法調節；這樣，在功率下降過程中，高壓換流變壓器分接頭檔位位置始終保持為M。同時，在功率下降過程中，低壓換流變壓器分接頭檔位位置接受控制保護系統指令，逐檔下降；先降為M，然后降為22。假設控制保護系統“定值1”設為2，“延時1”設為1.4分鐘，“延時3”設為80毫秒。則，控制保護系統計算高/低壓換流變壓器分接頭檔位位置差，并與“定值1”比較，當低壓換流變壓器分接頭檔位位置降為22，之后1. 4分鐘又80毫秒，發出動作報警。提醒運行人員系統出現分接頭檔位位置不一致；或者控制保護系統自動停止繼續進行功率下降操作。實施例2 某士SOOkV特高壓直流輸電工程，當前運行工況為雙極大地運行方式、 直流電壓極1為+800kV /極2為-800kv、直流電流雙極均為4000A、功率為6400MW。高壓換流變壓器分接頭檔位位置TFH_P0S為對、低壓換流變壓器分接頭檔位位置THL_P0S為 24，高壓閥觸發角度ALPHAH為15. 01度、低壓閥觸發角度ALPHAL為15. 02度。此時，需根據電網調度命令將功率降為3200MW。電站運行人員向控制保護系統發出功率降為3200MW 指令。在功率下降過程中，假設由于某種原因低壓閥組控制保護系統調節紊亂，低壓閥觸發角度突變為5度；同時，高壓閥組控制保護系統保持正常調節，高壓閥觸發角度在12. 5至
17. 5度之間變化。假設控制保護系統“定值2”設為5. 2度，“延時2”設為4. 5秒，“延時 3”設為80毫秒。則，控制保護系統計算高/低壓閥觸發角度差，并與“定值2”比較，當低壓閥觸發角度突變為5度，之后4. 58秒，發出動作報警。提醒運行人員系統出現控制系統紊亂，閥組觸發角度不一致；或者控制保護系統自動停止繼續進行功率下降操作。
權利要求
1.判斷特高壓直流雙閥組電壓分配不平均的方法，其特征在于，包括以下步驟1)控制保護系統通過采集單元和數據總線讀取高壓換流變壓器分接頭檔位位置TFH_ P0S、低壓換流變壓器分接頭檔位位置THL_P0S;同時，獲得控制保護系統本身產生的高壓閥觸發角度ALPHAH、低壓閥觸發角度ALPHAL ；2)若滿足條件(1)或(2)后，TFH_P0S - THL_P0S | > 定值 1(1)ALPHAH - ALPHAL > 定值 2(2)并且雙閥組均解鎖，并有延時，保護動作報警。
2.根據權利要求1所述的判斷特高壓直流雙閥組電壓分配不平均的方法，其特征在于，所述延時為以下三個延時之一1)滿足條件(1)以及滿足雙閥組均解鎖之后的延時；2)滿足條件(2)以及滿足雙閥組均解鎖之后的延時；3)滿足條件(1)以及滿足雙閥組均解鎖，也滿足條件(2)以及滿足雙閥組均解鎖之后的延時。
全文摘要
判斷特高壓直流雙閥組電壓分配不平均的方法，包括以下步驟1)控制保護系統通過采集單元和數據總線讀取高壓換流變壓器分接頭檔位位置TFH_POS、低壓換流變壓器分接頭檔位位置THL_POS；同時，獲得控制保護系統本身產生的高壓閥觸發角度ALPHAH、低壓閥觸發角度ALPHAL；2)若滿足條件|TFH_POS-THL_POS|>定值1或者 |ALPHAH-ALPHAL|>定值2 ，并且雙閥組均解鎖，并有延時，保護動作報警。本發明的有益效果在于，本發明引入兩個不同判據，正確判斷特高壓直流雙閥組電壓分配的不平均。
文檔編號G01R31/02GK102253299SQ20111009180
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月13日 優先權日2011年4月13日
發明者吳林平, 王俊生, 王小紅, 鄭玉平 申請人:南京南瑞集團公司, 國網電力科學研究院