专利名称：判断特高压直流双阀组电压分配不平均的方法
技术领域：
本发明涉及判断特高压直流双阀组电压分配不平均的方法，和相关的继电保护装置。
背景技术：
特高压直流输电系统由于具有巨大的输电容量的特点，越来越广泛地得到应用。 特高压直流输电系统的核心是特高压直流输电控制保护系统(简称控制保护系统)。特高压直流输电系统一般采用双阀组串联的方式，并且主要采用定电压的控制方式。定电压的控制方式是控制特高压直流输电系统的全阀组电压，即两个阀组上电压的总和。系统设计上要求两个阀组平均分配电压。控制保护系统中有控制逻辑实现两个阀组电压的平均分配。控制保护系统由于某些原因，会出现两个阀组电压控制分配不平均的问题。两个阀组电压分配的不平均会使某一阀组承受过高的电压，从而容易导致阀组的损坏。提前报警十分必要。通常，两个阀组所连接的换流变压器规格、型号和参数都是相同的。换流变压器副边电压的大小与换流变压器分接头档位的位置有密切的关系。阀组上电压的大小和如下物理量有关交流网侧电压、换流变压器分接头位置、阀的触发角度。常规两个阀组共用同一个交流系统，如图1所示。两个阀组分别称为高压阀组和低压阀组。描述时所采用的符号含义见图1。图1量值的含义说明UDL指直流电压；TFH_P0S、THL_P0S分别指高压换流变压器分接头档位位置、低压换流变压器分接头档位位置；ALPHAH、ALPHAL分别指高压阀触发角度、低压阀触发角度；TH、TL分别指高压换流变压器、低压换流变压器；Uac指交流网侧电压。目前没有判断特高压直流双阀组电压分配不平均的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种判断特高压直流双阀组电压分配不平均的方法，并且能够可靠动作报警。控制保护系统通过采集单元和数据总线读取高压换流变压器分接头档位位置、低压换流变压器分接头档位位置；同时，获得控制保护系统本身产生的高压阀触发角度、低压阀触发角度；利用判断特高压直流双阀组电压分配不平均的方法，发出动作报警。判断特高压直流双阀组电压分配不平均的方法，其特征是 TFH_P0S - THL_P0S | > 定值 1(1) ALPHAH - ALPHAL > 定值 2 (2)
式中，TFH_P0S、THL_P0S分别指高压换流变压器分接头档位位置、低压换流变压器分接头档位位置；ALPHAH、ALPHAL分别指高压阀触发角度、低压阀触发角度。
满足条件(1)或(2)后，以及满足双阀组均解锁，满足一定的延时，保护动作报警。图2显示典型的识别特高压直流双阀组电压分配不平均的实现框图。图中，“与门”、“或门”分别是逻辑与运算、逻辑或运算；“延时1”、“延时2”、“延时3”可独立设置。一般，特高压直流输电系统运行时，换流变压器分接头档位调节比较缓慢，属于慢调节；阀触发角度调节较快，属于快速调节。“延时1”的设置值通常大于“延时2”的设置值；“延时3”主要用于条件(1)或(2)可能衔接的防抖动处理。本发明的有益效果在于，本发明引入两个不同判据，正确判断特高压直流双阀组电压分配的不平均。
图1为本发明计算所使用量值的含义说明。图2为本发明识别特高压直流双阀组电压分配不平均的实现框图。
具体实施例方式读取高压换流变压器分接头档位位置TFH_P0S、低压换流变压器分接头档位位置 THL_P0S，以及高压阀触发角度ALPHAH、低压阀触发角度ALPHAL，计算(1)式和(2)式。读取高压阀组解锁标志和低压阀组解锁标志。利用图2的实现框图，实现特高压直流双阀组电压分配的不平均的判别。定值选择参考“定值1”为2，“定值2”约5士0.5度。“延时1 ”约1 士0. 5分钟， “延时2”约4士0. 5秒，“延时3”约80士5毫秒。实施例1 某士SOOkV特高压直流输电工程，当前运行工况为双极大地运行方式、 直流电压极1为+800kV /极2为-800kv、直流电流双极均为4000A、功率为6400MW。高压换流变压器分接头档位位置TFH_P0S为对、低压换流变压器分接头档位位置THL_P0S为24， 高压阀触发角度ALPHAH为15. 01度、低压阀触发角度ALPHAL为15. 02度。此时，需根据电网调度命令将功率降为3200MW。电站运行人员向控制保护系统发出功率降为3200MW指令。 假设由于某种故障使得高压换流变压器分接头档位无法调节；这样，在功率下降过程中，高压换流变压器分接头档位位置始终保持为M。同时，在功率下降过程中，低压换流变压器分接头档位位置接受控制保护系统指令，逐档下降；先降为M，然后降为22。假设控制保护系统“定值1”设为2，“延时1”设为1.4分钟，“延时3”设为80毫秒。则，控制保护系统计算高/低压换流变压器分接头档位位置差，并与“定值1”比较，当低压换流变压器分接头档位位置降为22，之后1. 4分钟又80毫秒，发出动作报警。提醒运行人员系统出现分接头档位位置不一致；或者控制保护系统自动停止继续进行功率下降操作。实施例2 某士SOOkV特高压直流输电工程，当前运行工况为双极大地运行方式、 直流电压极1为+800kV /极2为-800kv、直流电流双极均为4000A、功率为6400MW。高压换流变压器分接头档位位置TFH_P0S为对、低压换流变压器分接头档位位置THL_P0S为 24，高压阀触发角度ALPHAH为15. 01度、低压阀触发角度ALPHAL为15. 02度。此时，需根据电网调度命令将功率降为3200MW。电站运行人员向控制保护系统发出功率降为3200MW 指令。在功率下降过程中，假设由于某种原因低压阀组控制保护系统调节紊乱，低压阀触发角度突变为5度；同时，高压阀组控制保护系统保持正常调节，高压阀触发角度在12. 5至
17. 5度之间变化。假设控制保护系统“定值2”设为5. 2度，“延时2”设为4. 5秒，“延时 3”设为80毫秒。则，控制保护系统计算高/低压阀触发角度差，并与“定值2”比较，当低压阀触发角度突变为5度，之后4. 58秒，发出动作报警。提醒运行人员系统出现控制系统紊乱，阀组触发角度不一致；或者控制保护系统自动停止继续进行功率下降操作。
权利要求
1.判断特高压直流双阀组电压分配不平均的方法，其特征在于，包括以下步骤1)控制保护系统通过采集单元和数据总线读取高压换流变压器分接头档位位置TFH_ P0S、低压换流变压器分接头档位位置THL_P0S;同时，获得控制保护系统本身产生的高压阀触发角度ALPHAH、低压阀触发角度ALPHAL ；2)若满足条件(1)或(2)后，TFH_P0S - THL_P0S | > 定值 1(1)ALPHAH - ALPHAL > 定值 2(2)并且双阀组均解锁，并有延时，保护动作报警。
2.根据权利要求1所述的判断特高压直流双阀组电压分配不平均的方法，其特征在于，所述延时为以下三个延时之一1)满足条件(1)以及满足双阀组均解锁之后的延时；2)满足条件(2)以及满足双阀组均解锁之后的延时；3)满足条件(1)以及满足双阀组均解锁，也满足条件(2)以及满足双阀组均解锁之后的延时。
全文摘要
判断特高压直流双阀组电压分配不平均的方法，包括以下步骤1)控制保护系统通过采集单元和数据总线读取高压换流变压器分接头档位位置TFH_POS、低压换流变压器分接头档位位置THL_POS；同时，获得控制保护系统本身产生的高压阀触发角度ALPHAH、低压阀触发角度ALPHAL；2)若满足条件|TFH_POS-THL_POS|>定值1或者 |ALPHAH-ALPHAL|>定值2 ，并且双阀组均解锁，并有延时，保护动作报警。本发明的有益效果在于，本发明引入两个不同判据，正确判断特高压直流双阀组电压分配的不平均。
文档编号G01R31/02GK102253299SQ20111009180
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者吴林平, 王俊生, 王小红, 郑玉平 申请人:南京南瑞集团公司, 国网电力科学研究院