一种特高压直流输电的直流过电压保护方法、装置、设备与流程

本发明涉及特高压直流输电技术领域，特别是涉及一种特高压直流输电的直流过电压保护方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

特高压直流输电(uhvdc)是指±800kv及以上电压等级的直流输电及相关技术。直流过电压保护是特高压直流输电技术中极为重要的一环，保护区域为承受直流电压的设备，保护装置主要由换流器和直流滤波器组成，主要执行保护的故障为直流线路或其他位置开路以及控制系统调节错误等造成的直流电压过高的状况，保护策略为检测高压直流过电压以保护高压线上的设备。

在特高压直流输电线路中，包括高端阀组和低端阀组。其中，高端阀组为高压侧的十二脉动换流器，低端阀组为低压侧的十二脉动换流器。现有技术中，结合采集到的电压(包括高压直流母线电压udh，400kv直流母线电压udm和中性直流母线电压udn)、电流及延时信号，对高压阀组和低压阀组执行不同的保护出口策略，如对于高端阀组来说，当高压直流母线电压udh和400kv直流母线电压udm之间的差值大于预设值时，执行保护出口动作(立即紧急停运esof、立即跳/锁定换流变开关)。上述策略存在的一大问题即是阀组闭锁触发脉冲时，400kv直流母线电压udm会产生波动，这可能导致直流过电压保护误出口。

如何避免特高压直流输电线路中直流过电压保护误出口造成的损失，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种特高压直流输电的直流过电压保护方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用于避免特高压直流输电线路中直流过电压保护误出口造成的损失。

为解决上述技术问题，本发明提供一种特高压直流输电的直流过电压保护方法，包括：

接收采集的电路参数；

判断待诊断阀组是否接收到触发脉冲；

如果是，则根据所述待诊断阀组的类别和所述电路参数执行与所述待诊断阀组对应的预设过电压保护规则；

如果否，则依据所述待诊断阀组的类别将所述电路参数中的400kv直流母线电压udm置为对应的预设值后，依据重置后的电路参数执行所述预设过电压保护规则；

其中，所述待诊断阀组的类别包括高端阀组和低端阀组，所述电路参数包括电压参数、电流参数和延时参数，所述电压参数包括高压直流母线电压udh，400kv直流母线电压udm和中性直流母线电压udn。

可选的，与所述高端阀组对应的预设值为400kv，与所述低端阀组对应的预设值为0kv。

可选的，当所述待诊断阀组为所述高端阀组时，所述根据所述待诊断阀组的类别和所述电路参数执行与所述待诊断阀组对应的预设过电压保护规则具体为：

当所述高压直流母线电压udh和所述400kv直流母线电压udm之间的第一差值大于等于第一阈值且小于第二阈值时，判断所述电流信号中的中性母线电流idcn是否满足预设的第一直流电流定值，如果满足，则记为第一事件；判断所述第一事件的持续时间达到第一预设时间，如果是，则执行保护出口动作；

当所述第一差值大于等于所述第二阈值且小于第三阈值时，记为第二事件；判断所述第二事件的持续时间是否达到第二预设时间，如果是，则执行所述保护出口动作；

当所述第一差值大于等于第三阈值时，记为第三事件；判断所述第三事件的持续时间是否达到第三预设时间，如果是，则执行所述保护出口动作。

可选的，还包括：

当所述第一事件的持续时间未达到所述第一预设时间或所述第二事件的持续时间未达到所述第二预设时间或所述第三事件的持续时间未达到所述第三预设时间时，向指定地址发送高端阀组保护出口预警信号。

可选的，当所述待诊断阀组为所述低端阀组时，所述根据所述待诊断阀组的类别和所述电路参数执行与所述待诊断阀组对应的预设过电压保护规则具体为：

当所述400kv直流母线电压udm和所述中性直流母线电压udn之间的第二差值大于等于第四阈值且小于第五阈值时，判断所述电流信号中的中性母线电流idcn是否满足预设的第二直流电流定值，如果满足，则记为第四事件；判断所述第四事件的持续时间达到第四预设时间，如果是，则执行保护出口动作；

当所述第二差值大于等于第五阈值且小于第六阈值时，记为第五事件；判断所述第五事件的持续时间是否达到第五预设时间，如果是，则执行所述保护出口动作；

当所述第二差值大于等于所述第六阈值时，记为第六事件；判断所述第六事件的持续时间是否达到第六预设时间，如果是，则执行保护出口动作。

可选的，还包括：

当所述第四事件的持续时间未达到所述第四预设时间或所述第五事件的持续时间未达到所述第五预设时间或所述第六事件的持续时间未达到所述第六预设时间时，向指定地址发送低端阀组保护出口预警信号。

可选的，所述保护出口动作具体为：

发送紧急停运rsof信号至组控，并控制交流进线开关跳开或控制所述交流进线开关锁定。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种特高压直流输电的直流过电压保护装置，包括：

接收单元，用于接收采集的电路参数；

判断单元，用于判断待诊断阀组是否接收到触发脉冲；如果是，则进入第一保护单元，如果否，则进入第二保护单元；

所述第一保护单元，用于根据所述待诊断阀组的类别和所述电路参数执行与所述待诊断阀组对应的预设过电压保护规则；

所述第二保护单元，用于依据所述待诊断阀组的类别将所述电路参数中的400kv直流母线电压udm置为对应的预设值后，依据重置后的电路参数执行所述预设过电压保护规则；

其中，所述待诊断阀组的类别包括高端阀组和低端阀组，所述电路参数包括电压参数、电流参数和延时参数，所述电压参数包括高压直流母线电压udh，400kv直流母线电压udm和中性直流母线电压udn。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种特高压直流输电的直流过电压保护设备，包括：

存储器，用于存储指令，所述指令包括上述任意一项所述特高压直流输电的直流过电压保护方法的步骤；

处理器，用于执行所述指令。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述特高压直流输电的直流过电压保护方法的步骤。

本发明提供一种特高压直流输电的直流过电压保护方法，在接收到采集的电路参数(包括电压参数、电流参数和延时参数，电压参数包括高压直流母线电压udh，400kv直流母线电压udm和中性直流母线电压udn)后，判断待诊断阀组(类别包括高端阀组和低端阀组)是否接收到触发脉冲，如果是，则根据该待诊断阀组的类别和电路参数执行与该待诊断阀组对应的预设过电压保护规则；如果否，则依据该待诊断阀组的类别将电路参数中的400kv直流母线电压udm置为对应的预设值后，依据重置后的电路参数执行预设过电压保护规则。通过在阀组闭锁触发脉冲时将产生波动的400kv直流母线电压udm采样值置为对应的预设值，消除了400kv直流母线电压udm的波动，进而避免了该波动对执行预设过电压保护规则的影响，极大程度上避免了特高压直流输电线路中直流过电压保护误出口问题。本发明还提供一种特高压直流输电的直流过电压保护装置、设备及计算机可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种特高压直流输电的直流过电压保护方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种与高压阀组对应的预设过电压保护规则的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种与低压阀组对应的预设过电压保护规则的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种特高压直流输电的直流过电压保护装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种特高压直流输电的直流过电压保护设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种特高压直流输电的直流过电压保护方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用于避免特高压直流输电线路中直流过电压保护误出口造成的损失。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种特高压直流输电的直流过电压保护方法的流程图。如图1所示，特高压直流输电的直流过电压保护方法包括：

s101：接收采集的电路参数。

其中，待诊断阀组的类别包括高端阀组和低端阀组，电路参数包括电压参数、电流参数和延时参数，电压参数包括高压直流母线电压udh，400kv直流母线电压udm和中性直流母线电压udn。

在具体实施中，接收采集装置(不限于电压互感器、电流互感器、计时器)采集的电路参数，包括电压参数、电流参数和延时参数，其中，电压参数包括高压直流母线电压udh，400kv直流母线电压udm和中性直流母线电压udn，电流参数包括中性母线电流idcn、idln等，延时参数为当某电压参数或某电流参数的采集值满足预设条件时开始记录的持续时间。

s102：判断待诊断阀组是否接收到触发脉冲；如果是，则进入步骤s103；如果否，则进入步骤s104。

s103：根据待诊断阀组的类别和电路参数执行与待诊断阀组对应的预设过电压保护规则。

在具体实施中，在执行预设过电压保护规则前，需要先判断待诊断阀组是高端阀组还是低端阀组，高压阀组和低压阀组对应不同的预设过电压保护规则，具体可以参照现有技术，如电压分段保护、电流差动保护等，针对电压、电流、延时参数设置多个阈值，电压阈值、电流阈值与延时阈值结合，每个档位对应一个保护动作，达到该档位的电压、电流及延时条件时即执行。

s104：依据待诊断阀组的类别将电路参数中的400kv直流母线电压udm置为对应的预设值后，依据重置后的电路参数执行预设过电压保护规则。

可选的，与高端阀组对应的预设值可以为400kv，与低端阀组对应的预设值可以为0kv。如当待诊断阀组为高端阀组时，当判断该高端阀组没有接收到触发脉冲(闭锁触发脉冲)时，则先将400kv直流母线电压udm的采集值置为400kv，其他电压参数不便，再执行与该高端阀组对应的预设过电压保护规则，如当高压直流母线电压udh和400kv直流母线电压udm之间的差值大于某阈值时执行保护出口动作，否则不执行。

保护出口动作具体为发送紧急停运rsof信号至组控，并控制交流进线开关跳开或控制交流进线开关锁定。

本发明实施例提供了一种特高压直流输电的直流过电压保护方法，在接收到采集的电路参数(包括电压参数、电流参数和延时参数，电压参数包括高压直流母线电压udh，400kv直流母线电压udm和中性直流母线电压udn)后，判断待诊断阀组(类别包括高端阀组和低端阀组)是否接收到触发脉冲，如果是，则根据该待诊断阀组的类别和电路参数执行与该待诊断阀组对应的预设过电压保护规则；如果否，则依据该待诊断阀组的类别将电路参数中的400kv直流母线电压udm置为对应的预设值后，依据重置后的电路参数执行预设过电压保护规则。通过在阀组闭锁触发脉冲时将产生波动的400kv直流母线电压udm采样值置为对应的预设值，消除了400kv直流母线电压udm的波动，进而避免了该波动对执行预设过电压保护规则的影响，极大程度上避免了特高压直流输电线路中直流过电压保护误出口问题。

图2为本发明实施例提供的一种与高压阀组对应的预设过电压保护规则的流程图。如图2所示，在上述实施例的基础上，在另一实施例中，当待诊断阀组为高端阀组时，步骤s103或步骤s104中根据待诊断阀组的类别和电路参数执行与待诊断阀组对应的预设过电压保护规则具体包括：

s201：当高压直流母线电压udh和400kv直流母线电压udm之间的第一差值大于等于第一阈值且小于第二阈值时，判断电流信号中的中性母线电流idcn是否满足预设的第一直流电流定值，如果满足，则记为第一事件；判断第一事件的持续时间达到第一预设时间，如果是，则执行保护出口动作。

s202：当第一差值大于等于第二阈值且小于第三阈值时，记为第二事件；判断第二事件的持续时间是否达到第二预设时间，如果是，则执行保护出口动作。

s203：当第一差值大于等于第三阈值时，记为第三事件；判断第三事件的持续时间是否达到第三预设时间，如果是，则执行保护出口动作。

在具体实施中，一种可选的设置方式为，第一阈值uset1为412kv，第二阈值uset2为416kv，第三阈值uset3为620kv，第一直流电流定值为0，第一预设时间为40ms，第二预设时间为1000ms，第三预设时间为40ms。

当待诊断阀组为高端阀组时，如果接收到触发脉冲，应用电路参数和上述设置值，计算|udh-udm|的值ucal1，则第一事件为412kv≤ucal1＜416kv且idcn＝0，第二事件为416kv≤ucal1＜620kv，第三事件为ucal1≥620kv，当第一事件的持续时间达到40ms或第二事件的持续时间达到1000ms或第三事件的持续时间达到40ms时则执行保护出口动作，否则保护不出口；如果没有接收到触发脉冲，则先将电路参数中的400kv直流母线电压udm置为400kv，再应用其他的电路参数和上述设置值执行上述预设过电压保护规则。

进一步的，特高压直流输电的直流过电压保护方法还包括：

当第一事件的持续时间未达到第一预设时间或第二事件的持续时间未达到第二预设时间或第三事件的持续时间未达到第三预设时间时，向指定地址发送高端阀组保护出口预警信号。

当发生了第一事件或第二事件或第三事件，说明直流电路有发生过电压故障的危险，则向指定地址发送高端阀组保护出口预警信号以提示维护人员。

图3为本发明实施例提供的一种与低压阀组对应的预设过电压保护规则的流程图。如图3所示，在上述实施例的基础上，在另一实施例中，当待诊断阀组为低端阀组时，步骤s103或步骤s104中根据待诊断阀组的类别和电路参数执行与待诊断阀组对应的预设过电压保护规则具体包括：

s301：当400kv直流母线电压udm和中性直流母线电压udn之间的第二差值大于等于第四阈值且小于第五阈值时，判断电流信号中的中性母线电流idcn是否满足预设的第二直流电流定值，如果满足，则记为第四事件；判断第四事件的持续时间达到第四预设时间，如果是，则执行保护出口动作。

s302：当第二差值大于等于第五阈值且小于第六阈值时，记为第五事件；判断第五事件的持续时间是否达到第五预设时间，如果是，则执行保护出口动作。

s303：当第二差值大于等于第六阈值时，记为第六事件；判断第六事件的持续时间是否达到第六预设时间，如果是，则执行保护出口动作。

在具体实施中，一种可选的设置方式为，第四阈值uset4为412kv，第五阈值uset5为416kv，第六阈值uset6为620kv，第二直流电流定值为0，第一预设时间为40ms，第二预设时间为1000ms，第三预设时间为40ms。

当待诊断阀组为低端阀组时，如果接收到触发脉冲，应用电路参数和上述设置值，计算|udm-udn|的值ucal2，则第四事件为412kv≤ucal2＜416kv且idcn＝0，第五事件为416kv≤ucal2＜620kv，第六事件为ucal2≥620kv，当第四事件的持续时间达到40ms或第五事件的持续时间达到1000ms或第六事件的持续时间达到40ms时则执行保护出口动作，否则保护不出口；如果没有接收到触发脉冲，则先将电路参数中的400kv直流母线电压udm置为0kv，再应用其他的电路参数和上述设置值执行上述预设过电压保护规则。

进一步的，特高压直流输电的直流过电压保护方法还包括：

当第四事件的持续时间未达到第四预设时间或第五事件的持续时间未达到第五预设时间或第六事件的持续时间未达到第六预设时间时，向指定地址发送高端阀组保护出口预警信号。

当发生了第四事件或第五事件或第六事件，说明直流电路有发生过电压故障的危险，则向指定地址发送高端阀组保护出口预警信号以提示维护人员。

上文详述了特高压直流输电的直流过电压保护方法对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开了与上述方法对应的特高压直流输电的直流过电压保护装置。

图4为本发明实施例提供的一种特高压直流输电的直流过电压保护装置的结构示意图。如图4所示，该特高压直流输电的直流过电压保护装置包括：

接收单元401，用于接收采集的电路参数；

判断单元402，用于判断待诊断阀组是否接收到触发脉冲；如果是，则进入第一保护单元403，如果否，则进入第二保护单元404；

第一保护单元403，用于根据待诊断阀组的类别和电路参数执行与待诊断阀组对应的预设过电压保护规则；

第二保护单元404，用于依据待诊断阀组的类别将电路参数中的400kv直流母线电压udm置为对应的预设值后，依据重置后的电路参数执行预设过电压保护规则；

其中，待诊断阀组的类别包括高端阀组和低端阀组，电路参数包括电压参数、电流参数和延时参数，电压参数包括高压直流母线电压udh，400kv直流母线电压udm和中性直流母线电压udn。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图5为本发明实施例提供的一种特高压直流输电的直流过电压保护设备的结构示意图。如图5所示，该特高压直流输电的直流过电压保护设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessingunits，cpu)510(例如，一个或一个以上处理器)和存储器520，一个或一个以上存储应用程序533或数据532的存储介质530(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器520和存储介质530可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质530的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对计算装置中的一系列指令操作。更进一步地，处理器510可以设置为与存储介质530通信，在特高压直流输电的直流过电压保护设备500上执行存储介质530中的一系列指令操作。

特高压直流输电的直流过电压保护设备500还可以包括一个或一个以上电源540，一个或一个以上有线或无线网络接口550，一个或一个以上输入输出接口560，和/或，一个或一个以上操作系统531，例如windowsserver^tm，macosx^tm，unix^tm,linux^tm，freebsd^tm等等。

上述图1至图3所描述的特高压直流输电的直流过电压保护方法中的步骤由特高压直流输电的直流过电压保护设备基于该图5所示的结构实现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的特高压直流输电的直流过电压保护设备及计算机可读存储介质的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置、设备及计算机可读存储介质，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，功能调用装置，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本发明所提供的一种特高压直流输电的直流过电压保护方法、装置、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。