移相重啟處理并聯換流器兩閥組連接區故障的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種移相重啟處理并聯換流器兩閥組連接區故障裝置，故障閥組裝置采集處理模塊檢測到存在接地故障后，執行處理模塊執行閉鎖停運、隔離故障閥組、發出請求整流站運行閥組移相命令。整流站運行閥組裝置采集處理模塊接收到請求移相命令后，執行處理模塊執行移相；然后采集處理模塊接收故障閥組是否隔離成功的信息，如果收到隔離成功信息，執行處理模塊則立即撤除移相命令、執行重新啟動命令；如果采集處理模塊沒有收到隔離成功信息，執行處理模塊則等待一定的時間后，撤除移相命令、執行重新啟動命令，或者閉鎖整個極。
【專利說明】
移相重啟處理并聯換流器兩閥組連接區故障的裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及直流輸電并聯換流器兩閥組連接區故障的移相重啟處理措施及控制保護裝置。涉及基于晶閘管單控器件的高壓/特高壓直流輸電系統。
【背景技術】
[0002]高壓/特高壓直流輸電具有電力輸送功率大、距離遠、潮流方向易控制等特點。特高壓直流輸電目前采用雙閥組串聯方式，實現超大容量輸送電能，有多個實際工程應用;采用雙閥組并聯方式(亦稱，并聯換流器)，同樣可以實現超大容量輸送電能，但目前沒有實際工程應用。
[0003]多端直流輸電能夠實現多電源供電、多落點受電，成為直流輸電的一個發展方向。并聯型多端直流在國外有數個實際應用工程;并聯換流器直流輸電方式的技術特點相當于多端直流輸電拓撲結構中的并聯型，將并聯型多端直流的兩個換流站合并在一個換流站之內。業界十分關注并聯閥組(即，并聯換流器)之間的相互影響，特別是故障時及故障后的相互影響，希望單閥組內的故障不影響到非故障閥組(運行閥組)的正常運行。
[0004]圖1為并聯換流器直流輸電系統圖(圖中僅顯示了雙極直流輸電系統中一個極的系統圖)；并聯換流器兩閥組連接區是指圖1中從電流測量點IDCPl至開關Sll的區域，以及從電流測量點IDCP2至開關S21的區域，整流站和逆變站的兩閥組連接區分別獨立劃分。
[0005]兩閥組連接區故障，如圖1整流站并聯閥組I的F點接地故障，屬于并聯閥組I的區內故障，并聯閥組I的保護系統需要動作，閉鎖并隔離并聯閥組1，使其退出運行。F點接地故障，對于整流站并聯閥組2而言，期望該故障不影響到閥組2的正常運行。如果F點接地故障期間，整流站并聯閥組2不進行任何操作，繼續維持運行的話，那么，F點接地的故障電流無法消失，使得整流站的并聯閥組I無法被隔離出運行系統，最終導致整個直流系統停運。本實用新型專利采取請求運行閥組移相、重啟的方法，達到該故障不會影響閥組2正常運行的目的;在無法成功隔離故障點的情況下，選擇再次移相、重啟，或者閉鎖整個極。
[0006]發明專利200910232181.X中性母線開關保護健全極動作策略及其計數停運方法:直流輸電故障極的中性母線開關保護動作后，請求健全極移相；當故障極的中性母線開關保護動作次數達到預定定值時，請求健全極閉鎖。該專利提出請求健全極移相，達到切除故障極的中性母線開關故障的目的。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的是:針對直流輸電并聯換流器兩閥組連接區故障，采取整流站運行閥組移相、重啟、故障閥組分斷隔離開關的處理措施，及控制保護裝置，實現閥組內故障后完成隔離、不影響到非故障閥組繼續運行的需求;在無法成功隔離故障點的情況下，選擇再次移相、重啟，或者閉鎖整個極。
[0008]移相重啟處理并聯換流器兩閥組連接區故障的裝置，包括故障閥組和整流站運行閥組;所述故障閥組設置于整流站或者逆變站，故障閥組包括故障閥組的采集處理模塊、故障閥組的執行處理模塊、分斷開關和刀閘；所述整流站運行閥組包括整流站運行閥組的采集處理模塊、整流站運行閥組的執行處理模塊、延時模塊、移相控制模塊和重啟動模塊；
[0009]所述故障閥組的采集處理模塊輸入端連接電流測量點，故障閥組的采集處理模塊輸出端與故障閥組的執行處理模塊輸入端相連接，故障閥組的執行處理模塊輸出端分別與分斷開關、刀閘相連接，故障閥組的執行處理模塊還設置信號輸出端與整流站運行閥組的采集處理模塊輸入端相連接;整流站運行閥組的采集處理模塊輸出端與整流站運行閥組的執行處理模塊相連接，整流站運行閥組的執行處理模塊輸出端分別與延時模塊、移相控制模塊和重啟動模塊相連接。
[0010]作為本實用新型的進一步優選方案，所述延時模塊設定的第一等待時間段tl的取值范圍為200ms至600ms。
[0011]作為本實用新型的進一步優選方案，所述延時模塊中還設定有第二等待時間段t2，經過時間t2且整流站運行閥組的采集處理模塊沒有收到故障閥組成功隔離的信號，整流站運行閥組的執行處理模塊選擇閉鎖整個極。
[0012]作為本實用新型的進一步優選方案，所述第二等待時間段t2的取值范圍為200ms至600ms ο
[0013]本實用新型的優點:
[0014]1、針對直流輸電并聯換流器兩閥組連接區故障，采取整流站運行閥組移相、重啟、故障閥組分斷隔離開關的處理措施，及控制保護裝置，實現閥組內故障后完成隔離、不影響到非故障閥組繼續運行的需求。
[0015]2、在無法成功隔離故障點的情況下，選擇再次移相、重啟，或者閉鎖整個極。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型并聯換流器直流輸電系統圖；
[0017]圖2為本實用新型移相重啟處理并聯換流器兩閥組連接區故障的實現圖；
[0018]其中，A為發送端，B為接收端。
【具體實施方式】
[0019]下面以附圖為例，介紹本實用新型的實施方法。
[0020]圖1是典型的并聯換流器直流輸電系統圖:由整流站、逆變站、直流線路組成。整流站、逆變站亦稱換流站。并聯換流器直流輸電系統的換流站，由兩個并聯的換流器組成，如圖1中的“并聯閥組I”和“并聯閥組2”。單個并聯的閥組由12脈動晶閘管、換流變壓器、平波電抗器、隔離開關刀閘(如并聯閥組I的Sll、S12)、電流測量設備(如并聯閥組I的IDPl、IDCP1、IDCN1)組成。本實用新型所指的并聯換流器兩閥組連接區是指圖1中從電流測量點IDCPl至開關Sll的區域，以及從電流測量點IDCP2至開關S21的區域，整流站和逆變站的兩閥組連接區分別獨立劃分。
[0021]圖2是移相重啟處理并聯換流器兩閥組連接區故障的裝置實現圖:分故障閥組X和整流站運行閥組兩個裝置實現;這里，X=I或2，下同。故障閥組X可以在整流站，也可以在逆變站。
[0022]故障閥組X裝置完成如下功能:采集處理模塊采集電流測量點IDPx和IDCPx實時數值，實時判斷電流差流判據I IDPx-1DCPx I >I_set是否滿足;如果閥組X存在接地故障，則電流差流判據將會得到滿足;滿足電流差流判據后，閥組X的執行處理模塊執行閉鎖停運、分開開關隔離故障(即分斷開關Sxl和刀閘Sx2)、發出請求整流站運行閥組移相命令。
[0023]整流站運行閥組裝置完成如下功能:采集處理模塊接收請求移相命令，如果收到該命令，執行處理模塊則執行移相;采集處理模塊接收故障閥組X隔離成功信息，如果收到隔離成功信息，執行處理模塊則立即撤除移相命令、執行重新啟動命令，啟動后，非故障閥組繼續運行；如果采集處理模塊沒有收到隔離成功信息，執行處理模塊則等待一定的時間tl (典型數值為200ms-600ms)、然后撤除移相命令、執行重新啟動命令;或者如果采集處理模塊沒有收到隔離成功信息，執行處理模塊則等待一定的時間t2(典型數值為200ms-600ms)、然后閉鎖整個極。
[0024]實施例1:整流站兩個閥組均運行，逆變站兩個閥組均運行，運行功率1500MW。整流站“并聯閥組I”發生兩閥組連接區永久性金屬性接地故障(如，圖1的故障F)。那么，
[0025](I)整流站“并聯閥組I”采集處理模塊根據電流差流判據檢測到故障F，整流站“并聯閥組I”執行處理模塊執行閉鎖停運、分開開關隔離故障(即分開整流站的開關Sll和刀閘S12)、發出請求整流站運行閥組移相命令。
[0026](2)整流站運行閥組(S卩，“并聯閥組2”)采集處理模塊收到整流站“并聯閥組I”發出的請求移相命令后，執行處理模塊執行移相;采集處理模塊接收整流站“并聯閥組I”是否隔離成功的信息，如果收到隔離成功信息，執行處理模塊則立即撤除移相命令、執行重新啟動命令;如果整流站“并聯閥組2”采集處理模塊沒有收到整流站“并聯閥組I”隔離成功信息，執行處理模塊則等待一定的時間tl(如250ms)、然后撤除移相命令、執行重新啟動命令。重新啟動后，整流站“并聯閥組2”和逆變站雙閥組繼續以功率1500MW運行;或者故障沒有消除，由其它原理的保護系統閉鎖整個極。
[0027]實施例2:整流站兩個閥組均運行，逆變站兩個閥組均運行，運行功率1500MW。逆變站“并聯閥組2”發生兩閥組連接區永久性金屬性接地故障。那么，
[0028](I)逆變站“并聯閥組2”采集處理模塊根據電流差流判據檢測到該接地故障，逆變站“并聯閥組2”執行處理模塊執行閉鎖停運、分開開關隔離故障(S卩分開逆變站的開關S21和刀閘S22)、發出請求整流站運行閥組移相命令。
[0029](2)整流站運行閥組“并聯閥組I”和“并聯閥組2”(S卩，雙閥組)的采集處理模塊收到逆變站“并聯閥組2”發出的請求移相命令后，雙閥組的執行處理模塊均執行移相;采集處理模塊接收逆變站“并聯閥組2”是否隔離成功的信息，如果收到隔離成功信息，則雙閥組的執行處理模塊均立即撤除移相命令、執行重新啟動命令;如果整流站雙閥組采集處理模塊沒有收到逆變站“并聯閥組2”隔離成功信息，執行處理模塊則等待一定的時間tl (如480ms)、然后雙閥組均撤除移相命令、執行重新啟動命令。重新啟動后，整流站雙閥組和逆變站“并聯閥組I”繼續以功率1500MW運行;或者故障沒有消除，由其它原理的保護系統閉鎖整個極。
[0030]實施例3:整流站“并聯閥組2”運行，逆變站兩個閥組均運行，運行功率1000MW。逆變站“并聯閥組I”發生兩閥組連接區永久性金屬性接地故障。那么，
[0031](I)逆變站“并聯閥組I”采集處理模塊根據電流差流判據檢測到該接地故障，逆變站“并聯閥組I”執行處理模塊執行閉鎖停運、分開開關隔離故障(即分開逆變站的開關Sll和刀閘S12)、發出請求整流站運行閥組移相命令。
[0032](2)整流站運行閥組(S卩，“并聯閥組2”)采集處理模塊收到逆變站“并聯閥組I”發出的請求移相命令后，執行處理模塊執行移相;采集處理模塊接收逆變站“并聯閥組I”是否隔離成功的信息，如果收到隔離成功信息，執行處理模塊則立即撤除移相命令、執行重新啟動命令;如果整流站“并聯閥組2”采集處理模塊沒有收到逆變站“并聯閥組I”隔離成功信息，執行處理模塊則等待一定的時間tl(如500ms)、然后撤除移相命令、執行重新啟動命令。重新啟動后，整流站“并聯閥組2”和逆變站“并聯閥組2”繼續以功率1000MW運行；或者故障沒有消除，由其它原理的保護系統閉鎖整個極。
[0033]實施例4:整流站“并聯閥組2”運行，逆變站兩個閥組均運行，運行功率1000MW。逆變站“并聯閥組I”發生兩閥組連接區永久性金屬性接地故障。那么，
[0034](I)逆變站“并聯閥組I”采集處理模塊根據電流差流判據檢測到該接地故障，逆變站“并聯閥組I”執行處理模塊執行閉鎖停運、分開開關隔離故障(即分開逆變站的開關Sll和刀閘S12 )、發出請求整流站運行閥組移相命令。
[0035](2)整流站運行閥組(S卩，“并聯閥組2”)采集處理模塊收到逆變站“并聯閥組I”發出的請求移相命令后，執行處理模塊執行移相;采集處理模塊接收逆變站“并聯閥組I”是否隔離成功的信息，如果收到隔離成功信息，執行處理模塊則立即撤除移相命令、執行重新啟動命令;如果整流站“并聯閥組2”采集處理模塊沒有收到逆變站“并聯閥組I”隔離成功信息，執行處理模塊則等待一定的時間t2 (如500ms)、閉鎖整個極。
[0036]以上實施例僅為說明本實用新型的技術思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內。
【主權項】
1.移相重啟處理并聯換流器兩閥組連接區故障的裝置，其特征是:包括故障閥組和整流站運行閥組;所述故障閥組設置于整流站或者逆變站，故障閥組包括故障閥組的采集處理模塊、故障閥組的執行處理模塊、分斷開關和刀閘；所述整流站運行閥組包括整流站運行閥組的采集處理模塊、整流站運行閥組的執行處理模塊、延時模塊、移相控制模塊和重啟動豐旲塊; 所述故障閥組的采集處理模塊輸入端連接電流測量點，故障閥組的采集處理模塊輸出端與故障閥組的執行處理模塊輸入端相連接，故障閥組的執行處理模塊輸出端分別與分斷開關、刀閘相連接，故障閥組的執行處理模塊還設置信號輸出端與整流站運行閥組的采集處理模塊輸入端相連接;整流站運行閥組的采集處理模塊輸出端與整流站運行閥組的執行處理模塊相連接，整流站運行閥組的執行處理模塊輸出端分別與延時模塊、移相控制模塊和重啟動模塊相連接。2.如權利要求1所述的移相重啟處理并聯換流器兩閥組連接區故障的裝置，其特征是:所述延時模塊設定的第一等待時間段tl的取值范圍為200ms至600ms。3.如權利要求2所述的移相重啟處理并聯換流器兩閥組連接區故障的裝置，其特征是:所述延時模塊中還設定有第二等待時間段t2，經過時間t2且整流站運行閥組的采集處理模塊沒有收到故障閥組成功隔離的信號，整流站運行閥組的執行處理模塊選擇閉鎖整個極。4.如權利要求3所述的移相重啟處理并聯換流器兩閥組連接區故障的裝置，其特征是:所述第二等待時間段t2的取值范圍為200ms至600ms。
【文檔編號】H02H3/06GK205681110SQ201620467482
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月22日 公開號201620467482.6, CN 201620467482, CN 205681110 U, CN 205681110U, CN-U-205681110, CN201620467482, CN201620467482.6, CN205681110 U, CN205681110U
【發明人】王俊生, 李林, 王永平, 蒲瑩, 尹健, 馬為民
【申請人】南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術有限公司, 國網北京經濟技術研究院