一种特高压直流工程直流输电线路故障重启动方法
【专利摘要】本发明涉及一种特高压直流工程中直流输电线路故障重启动方法，包括以下步骤：1)当故障发生后，进入重启动逻辑程序；2)执行双换流器第一次全压重启动：如果重启动成功，双换流器恢复全压运行，进入步骤7)；否则，进入步骤3)；3)执行双换流器第二次全压重启动：如果重启动成功，双换流器恢复全压运行，进入步骤7)；否则，进入步骤4)；4)执行双换流器降压重启动：如果重启动成功，双换流器降压运行，进入步骤7)；否则，进入步骤5)；5)退单换流器，执行单换流器全压重启动；6)执行单换流器降压重启动：重启动成功后，单换流器恢复到全压运行，进入步骤7)；否则，闭锁该故障极；7)重启动程序结束。
【专利说明】一种特高压直流工程直流输电线路故障重启动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种直流输电线路故障重启动方法，特别是关于一种特高压直流工程直流输电线路故障重启动方法。
【背景技术】
[0002]在特高压直流输电工程中，由于直流输电线路往往长达数千公里，线路遭遇雷击、山火、云雾等影响的可能性大大增加。类似于交流重合闸，直流线路闪络、接地故障等多是瞬时性故障，采用移相重启可以快速恢复直流线路周围的介质绝缘性能，并使直流系统恢复正常送电水平。
[0003]常规直流工程采用单个十二脉动换流器主接线结构，当直流线路发生故障时，采用两次全压和一次降压的直流线路故障重启策略，即在通信正常，双极双换流器运行方式下，发生一个极直流线路接地故障后，原电压重启二次，降压70%重启一次，三次重启不成功后闭锁该极。然而对于特高压直流工程，由于采用双十二脉动换流器串联的主接线结构，除了双换流器运行方式外，还存在单换流器运行方式，因此为了提高重启的成功率，可考虑在原有直流线路故障重启策略的基础上，增加新的线路故障重启方式。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够提高特高压直流系统重启成功可能性，减少直流系统单、双极强迫停运概率的特高压直流工程直流输电线路故障重启动方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种特高压直流工程直流输电线路故障重启动方法，包括以下步骤:1)当特高压直流线路接地故障发生后，特高压直流控制保护系统进入重启动逻辑程序；2)执行双换流器第一次全压重启动:延迟触发整流器，使其转换到逆变器状态熄灭电流，按照设定时间对直流线路去游离后，进行第一次全压重启动；如果在重启动后的一段时间内直流线路电压达到设定的电压，则认为双换流器第一次重启动成功，双换流器恢复全压运行，进入步骤7);否则，进入步骤3) ；3)执行双换流器第二次全压重启动:按照设定时间对直流线路去游离后，进行第二次全压重启动，如果在重启后的一段时间内直流线路电压达到设定的电压，则认为双换流器第二次重启动成功，双换流器恢复全压运行，进入步骤7);否则，进入步骤4) ；4)执行双换流器降压重启动:按照设定时间对直流线路去游离后，进行降压重启动，如果在重启后一段时间内直流线路电压达到设定的电压，则认为双换流器降压重启动成功，双换流器降压运行，进入步骤7);否则，进入步骤5) ；5)退单换流器，执行单换流器全压重启动:具体过程:①将两个整流器均转换到逆变状态，并按照设定时间对直流线路去游离在去游离开始的时候，低端换流器投旁通对，同时闭合旁路开关、跳开交流进线开关；③旁路开关闭合后，低端换流器闭锁；④当高端换流器检测到低端换流器闭锁，且达到设定的去游离时间后，高端换流器进行全压重启动；⑤如果在重启动后的一段时间内直流线路电压达到设定的电压，则认为高端换流器全压重启动成功，该极保持高端换流器全压运行，进入步骤7);否则，进入步骤6) ；6)执行单换流器降压重启动:按照设定时间对直流线路去游离后，进行降压重启动，如果在重启动后一段时间内直流线路电压达到设定的电压，则认为单换流器降压重启动成功，重启动成功后，单换流器恢复到全压运行，进入步骤7);否则，闭锁该故障极；7)重启动程序结束。
[0006]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明由于在满足系统安全稳定的情况下，增加了单换流器重启程序，因此可以提高特高压直流系统重启成功的可能性，减少直流系统单、双极强迫停运的概率。2、本发明由于通过投旁通对、合开关、闭锁、重启动等合理的动作时序配合，因此可以保证退出单换流器重启的过渡过程平稳，对设备产生的应力最小。本发明可以广泛用于特高压直流工程的运行过程中。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是现有技术中的特闻压直流输电系统不意图；
[0008]图2是本发明实施例流程示意图；
[0009]图3是本发明退出单换流器重启动过程示意图；
[0010]图4是本发明直流线路故障五次重启动过程波形示意图，其中，图4(a)是特高压直流线路故障五次重启动过程中直流线路电压的波形示意图，图4(b)是特高压直流线路故障五次重启动过程中直流线路电流的波形示意图，图4(c)是特高压直流线路故障五次重启动过程中高端整流器触发角的波形示意图。
【具体实施方式】
[0011]本发明的特高压直流工程直流输电线路故障重启动方法按“双换流器两次全压、一次降压、单换流器全压和单换流器降压”的五次重启动逻辑设计，运行人员可以根据交直流系统的实际情况，在运行界面上，自行选择重启次数。
[0012]如图1所示，现有技术中的特高压直流输电系统采用双十二脉动换流器串联接线方式，特高压直流输电系统由整流站、直流输电线路和逆变站组成。其中，整流站和逆变站的主接线和设备基本相同，整流站和逆变站均包括换流器、换流变压器、平波电抗器和旁路开关等设备。对于可进行功率反送的两端直流输电系统，换流站既可以作为整流站运行，又可以作为逆变站运行。
[0013]如图2所示，本发明的特高压直流工程直流输电线路故障重启动方法，包括以下步骤:
[0014]I)当特高压直流线路接地故障发生后，特高压直流控制保护系统进入重启动逻辑程序；
[0015]2)执行双换流器第一次全压重启动:延迟触发整流器，使其转换到逆变器状态快速熄灭电流，直流线路去游离150ms (仅以此为例，不限于此)后，进行第一次全压重启动；如果在重启动后的一段时间内直流线路电压达到0.35倍(仅以此为例，不限于此)的额定直流电压，则认为双换流器第一次重启动成功，双换流器恢复全压运行，进入步骤7);否则，进入步骤3)；
[0016]3)执行双换流器第二次全压重启动:对直流线路去游离200ms (仅以此为例，不限于此)后，进行第二次全压重启动，如果在重启后的一段时间内直流线路电压达到0.35倍(仅以此为例，不限于此)的额定直流电压，则认为双换流器第二次重启动成功，双换流器恢复全压运行，进入步骤7);否则，进入步骤4)；
[0017]4)执行双换流器降压重启动:直流线路去游离200ms(仅以此为例，不限于此)后，进行降压重启动，启动电压降为0.7倍(仅以此为例，不限于此)的额定直流电压，如果在重启后一段时间内直流线路电压达到0.25倍(仅以此为例，不限于此)的额定直流电压，则认为双换流器降压重启动成功，双换流器降压运行，进入步骤7);否则，进入步骤5)；
[0018]5)退单换流器，执行单换流器全压重启动(如图3所示):具体过程:
[0019]①将两个整流器均转换到逆变状态，并对直流线路去游离200ms (仅以此为例，不限于此)；
[0020]②在去游离开始的时候，低端换流器投旁通对，同时闭合旁路开关、跳开交流进线开关;
[0021]③旁路开关闭合后，低端换流器闭锁，整个过程约80ms (仅以此为例，不限于此)；
[0022]④当高端换流器检测到低端换流器闭锁，且去游离时间达到200ms (仅以此为例，不限于此)后，高端换流器进行全压重启动；
[0023]⑤如果在重启动后的一段时间内直流线路电压达到0.35倍(仅以此为例，不限于此)的单换流器额定直流电压，则认为高端换流器全压重启动成功，该极保持高端换流器全压(400kV)运行，进入步骤7);否则，进入步骤6)；
[0024]6)执行单换流器降压重启动:对直流线路去游离200ms (仅以此为例，不限于此)后，进行降压重启动，启动电压降为0.7倍(仅以此为例，不限于此)的单换流器额定直流电压，如果在重启动后一段时间内直流线路电压达到0.25倍(仅以此为例，不限于此)的单换流器额定直流电压，则认为单换流器降压重启动成功，重启动成功后，由于单换流器降压时触发角较大，单换流器很快恢复到全压(400kV)运行，进入步骤7);否则，闭锁该故障极；
[0025]7)重启动程序结束，特高压直流工程直流输电线路恢复正常运行状态。
[0026]本发明特高压直流线路故障五次重启动过程中，直流电压、直流电流和整流器触发角发生变化，具体的变化过程如图4(a)?4(c)所示，图4(a)为特高压直流线路故障五次重启动过程中直流线路电压的波形变化，图4(b)为特高压直流线路故障五次重启动过程中直流线路电流的波形变化，图4(c)为特高压直流线路故障五次重启动过程中整流器触发角的波形变化。
[0027]上述各实施例仅用于说明本发明，其中方法的各个步骤都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种特高压直流工程直流输电线路故障重启动方法，包括以下步骤: 1)当特高压直流线路接地故障发生后，特高压直流控制保护系统进入重启动逻辑程序; 2)执行双换流器第一次全压重启动:延迟触发整流器，使其转换到逆变器状态熄灭电流，按照设定时间对直流线路去游离后，进行第一次全压重启动；如果在重启动后的一段时间内直流线路电压达到设定的电压，则认为双换流器第一次重启动成功，双换流器恢复全压运行，进入步骤7);否则，进入步骤3)； 3)执行双换流器第二次全压重启动:按照设定时间对直流线路去游离后，进行第二次全压重启动，如果在重启后的一段时间内直流线路电压达到设定的电压，则认为双换流器第二次重启动成功，双换流器恢复全压运行，进入步骤7);否则，进入步骤4)； 4)执行双换流器降压重启动:按照设定时间对直流线路去游离后，进行降压重启动，如果在重启后一段时间内直流线路电压达到设定的电压，则认为双换流器降压重启动成功，双换流器降压运行，进入步骤7);否则，进入步骤5)； 5)退单换流器，执行单换流器全压重启动:具体过程: ①将两个整流器均转换到逆变状态，并按照设定时间对直流线路去游离； ②在去游离开始的时候，低端换流器投旁通对，同时闭合旁路开关、跳开交流进线开关; ③旁路开关闭合后，低端换流器闭锁； ④当高端换流器检测到低端换流器闭锁，且达到设定的去游离时间后，高端换流器进行全压重启动； ⑤如果在重启动后的一段时间内直流线路电压达到设定的电压，则认为高端换流器全压重启动成功，该极保持高端换流器全压运行，进入步骤7);否则，进入步骤6)； 6)执行单换流器降压重启动:按照设定时间对直流线路去游离后，进行降压重启动，如果在重启动后一段时间内直流线路电压达到设定的电压，则认为单换流器降压重启动成功，重启动成功后，单换流器恢复到全压运行，进入步骤7);否则，闭锁该故障极； 7)重启动程序结束。
【文档编号】H02J1/00GK104269840SQ201410558505
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】蒲莹, 张靖, 蒋维勇, 赵森林, 马玉龙, 张云晓, 卢亚军, 尹健, 李俊霖 申请人:国家电网公司, 国网北京经济技术研究院, 南京南瑞继保电气有限公司