移相重启处理并联换流器两阀组连接区故障的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种移相重启处理并联换流器两阀组连接区故障装置，故障阀组装置采集处理模块检测到存在接地故障后，执行处理模块执行闭锁停运、隔离故障阀组、发出请求整流站运行阀组移相命令。整流站运行阀组装置采集处理模块接收到请求移相命令后，执行处理模块执行移相；然后采集处理模块接收故障阀组是否隔离成功的信息，如果收到隔离成功信息，执行处理模块则立即撤除移相命令、执行重新启动命令；如果采集处理模块没有收到隔离成功信息，执行处理模块则等待一定的时间后，撤除移相命令、执行重新启动命令，或者闭锁整个极。
【专利说明】
移相重启处理并联换流器两阀组连接区故障的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及直流输电并联换流器两阀组连接区故障的移相重启处理措施及控制保护装置。涉及基于晶闸管单控器件的高压/特高压直流输电系统。
【背景技术】
[0002]高压/特高压直流输电具有电力输送功率大、距离远、潮流方向易控制等特点。特高压直流输电目前采用双阀组串联方式，实现超大容量输送电能，有多个实际工程应用;采用双阀组并联方式(亦称，并联换流器)，同样可以实现超大容量输送电能，但目前没有实际工程应用。
[0003]多端直流输电能够实现多电源供电、多落点受电，成为直流输电的一个发展方向。并联型多端直流在国外有数个实际应用工程;并联换流器直流输电方式的技术特点相当于多端直流输电拓扑结构中的并联型，将并联型多端直流的两个换流站合并在一个换流站之内。业界十分关注并联阀组(即，并联换流器)之间的相互影响，特别是故障时及故障后的相互影响，希望单阀组内的故障不影响到非故障阀组(运行阀组)的正常运行。
[0004]图1为并联换流器直流输电系统图(图中仅显示了双极直流输电系统中一个极的系统图)；并联换流器两阀组连接区是指图1中从电流测量点IDCPl至开关Sll的区域，以及从电流测量点IDCP2至开关S21的区域，整流站和逆变站的两阀组连接区分别独立划分。
[0005]两阀组连接区故障，如图1整流站并联阀组I的F点接地故障，属于并联阀组I的区内故障，并联阀组I的保护系统需要动作，闭锁并隔离并联阀组1，使其退出运行。F点接地故障，对于整流站并联阀组2而言，期望该故障不影响到阀组2的正常运行。如果F点接地故障期间，整流站并联阀组2不进行任何操作，继续维持运行的话，那么，F点接地的故障电流无法消失，使得整流站的并联阀组I无法被隔离出运行系统，最终导致整个直流系统停运。本实用新型专利采取请求运行阀组移相、重启的方法，达到该故障不会影响阀组2正常运行的目的;在无法成功隔离故障点的情况下，选择再次移相、重启，或者闭锁整个极。
[0006]发明专利200910232181.X中性母线开关保护健全极动作策略及其计数停运方法:直流输电故障极的中性母线开关保护动作后，请求健全极移相；当故障极的中性母线开关保护动作次数达到预定定值时，请求健全极闭锁。该专利提出请求健全极移相，达到切除故障极的中性母线开关故障的目的。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的是:针对直流输电并联换流器两阀组连接区故障，采取整流站运行阀组移相、重启、故障阀组分断隔离开关的处理措施，及控制保护装置，实现阀组内故障后完成隔离、不影响到非故障阀组继续运行的需求;在无法成功隔离故障点的情况下，选择再次移相、重启，或者闭锁整个极。
[0008]移相重启处理并联换流器两阀组连接区故障的装置，包括故障阀组和整流站运行阀组;所述故障阀组设置于整流站或者逆变站，故障阀组包括故障阀组的采集处理模块、故障阀组的执行处理模块、分断开关和刀闸；所述整流站运行阀组包括整流站运行阀组的采集处理模块、整流站运行阀组的执行处理模块、延时模块、移相控制模块和重启动模块；
[0009]所述故障阀组的采集处理模块输入端连接电流测量点，故障阀组的采集处理模块输出端与故障阀组的执行处理模块输入端相连接，故障阀组的执行处理模块输出端分别与分断开关、刀闸相连接，故障阀组的执行处理模块还设置信号输出端与整流站运行阀组的采集处理模块输入端相连接;整流站运行阀组的采集处理模块输出端与整流站运行阀组的执行处理模块相连接，整流站运行阀组的执行处理模块输出端分别与延时模块、移相控制模块和重启动模块相连接。
[0010]作为本实用新型的进一步优选方案，所述延时模块设定的第一等待时间段tl的取值范围为200ms至600ms。
[0011]作为本实用新型的进一步优选方案，所述延时模块中还设定有第二等待时间段t2，经过时间t2且整流站运行阀组的采集处理模块没有收到故障阀组成功隔离的信号，整流站运行阀组的执行处理模块选择闭锁整个极。
[0012]作为本实用新型的进一步优选方案，所述第二等待时间段t2的取值范围为200ms至600ms ο
[0013]本实用新型的优点:
[0014]1、针对直流输电并联换流器两阀组连接区故障，采取整流站运行阀组移相、重启、故障阀组分断隔离开关的处理措施，及控制保护装置，实现阀组内故障后完成隔离、不影响到非故障阀组继续运行的需求。
[0015]2、在无法成功隔离故障点的情况下，选择再次移相、重启，或者闭锁整个极。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型并联换流器直流输电系统图；
[0017]图2为本实用新型移相重启处理并联换流器两阀组连接区故障的实现图；
[0018]其中，A为发送端，B为接收端。
【具体实施方式】
[0019]下面以附图为例，介绍本实用新型的实施方法。
[0020]图1是典型的并联换流器直流输电系统图:由整流站、逆变站、直流线路组成。整流站、逆变站亦称换流站。并联换流器直流输电系统的换流站，由两个并联的换流器组成，如图1中的“并联阀组I”和“并联阀组2”。单个并联的阀组由12脉动晶闸管、换流变压器、平波电抗器、隔离开关刀闸(如并联阀组I的Sll、S12)、电流测量设备(如并联阀组I的IDPl、IDCP1、IDCN1)组成。本实用新型所指的并联换流器两阀组连接区是指图1中从电流测量点IDCPl至开关Sll的区域，以及从电流测量点IDCP2至开关S21的区域，整流站和逆变站的两阀组连接区分别独立划分。
[0021]图2是移相重启处理并联换流器两阀组连接区故障的装置实现图:分故障阀组X和整流站运行阀组两个装置实现;这里，X=I或2，下同。故障阀组X可以在整流站，也可以在逆变站。
[0022]故障阀组X装置完成如下功能:采集处理模块采集电流测量点IDPx和IDCPx实时数值，实时判断电流差流判据I IDPx-1DCPx I >I_set是否满足;如果阀组X存在接地故障，则电流差流判据将会得到满足;满足电流差流判据后，阀组X的执行处理模块执行闭锁停运、分开开关隔离故障(即分断开关Sxl和刀闸Sx2)、发出请求整流站运行阀组移相命令。
[0023]整流站运行阀组装置完成如下功能:采集处理模块接收请求移相命令，如果收到该命令，执行处理模块则执行移相;采集处理模块接收故障阀组X隔离成功信息，如果收到隔离成功信息，执行处理模块则立即撤除移相命令、执行重新启动命令，启动后，非故障阀组继续运行；如果采集处理模块没有收到隔离成功信息，执行处理模块则等待一定的时间tl (典型数值为200ms-600ms)、然后撤除移相命令、执行重新启动命令;或者如果采集处理模块没有收到隔离成功信息，执行处理模块则等待一定的时间t2(典型数值为200ms-600ms)、然后闭锁整个极。
[0024]实施例1:整流站两个阀组均运行，逆变站两个阀组均运行，运行功率1500MW。整流站“并联阀组I”发生两阀组连接区永久性金属性接地故障(如，图1的故障F)。那么，
[0025](I)整流站“并联阀组I”采集处理模块根据电流差流判据检测到故障F，整流站“并联阀组I”执行处理模块执行闭锁停运、分开开关隔离故障(即分开整流站的开关Sll和刀闸S12)、发出请求整流站运行阀组移相命令。
[0026](2)整流站运行阀组(S卩，“并联阀组2”)采集处理模块收到整流站“并联阀组I”发出的请求移相命令后，执行处理模块执行移相;采集处理模块接收整流站“并联阀组I”是否隔离成功的信息，如果收到隔离成功信息，执行处理模块则立即撤除移相命令、执行重新启动命令;如果整流站“并联阀组2”采集处理模块没有收到整流站“并联阀组I”隔离成功信息，执行处理模块则等待一定的时间tl(如250ms)、然后撤除移相命令、执行重新启动命令。重新启动后，整流站“并联阀组2”和逆变站双阀组继续以功率1500MW运行;或者故障没有消除，由其它原理的保护系统闭锁整个极。
[0027]实施例2:整流站两个阀组均运行，逆变站两个阀组均运行，运行功率1500MW。逆变站“并联阀组2”发生两阀组连接区永久性金属性接地故障。那么，
[0028](I)逆变站“并联阀组2”采集处理模块根据电流差流判据检测到该接地故障，逆变站“并联阀组2”执行处理模块执行闭锁停运、分开开关隔离故障(S卩分开逆变站的开关S21和刀闸S22)、发出请求整流站运行阀组移相命令。
[0029](2)整流站运行阀组“并联阀组I”和“并联阀组2”(S卩，双阀组)的采集处理模块收到逆变站“并联阀组2”发出的请求移相命令后，双阀组的执行处理模块均执行移相;采集处理模块接收逆变站“并联阀组2”是否隔离成功的信息，如果收到隔离成功信息，则双阀组的执行处理模块均立即撤除移相命令、执行重新启动命令;如果整流站双阀组采集处理模块没有收到逆变站“并联阀组2”隔离成功信息，执行处理模块则等待一定的时间tl (如480ms)、然后双阀组均撤除移相命令、执行重新启动命令。重新启动后，整流站双阀组和逆变站“并联阀组I”继续以功率1500MW运行;或者故障没有消除，由其它原理的保护系统闭锁整个极。
[0030]实施例3:整流站“并联阀组2”运行，逆变站两个阀组均运行，运行功率1000MW。逆变站“并联阀组I”发生两阀组连接区永久性金属性接地故障。那么，
[0031](I)逆变站“并联阀组I”采集处理模块根据电流差流判据检测到该接地故障，逆变站“并联阀组I”执行处理模块执行闭锁停运、分开开关隔离故障(即分开逆变站的开关Sll和刀闸S12)、发出请求整流站运行阀组移相命令。
[0032](2)整流站运行阀组(S卩，“并联阀组2”)采集处理模块收到逆变站“并联阀组I”发出的请求移相命令后，执行处理模块执行移相;采集处理模块接收逆变站“并联阀组I”是否隔离成功的信息，如果收到隔离成功信息，执行处理模块则立即撤除移相命令、执行重新启动命令;如果整流站“并联阀组2”采集处理模块没有收到逆变站“并联阀组I”隔离成功信息，执行处理模块则等待一定的时间tl(如500ms)、然后撤除移相命令、执行重新启动命令。重新启动后，整流站“并联阀组2”和逆变站“并联阀组2”继续以功率1000MW运行；或者故障没有消除，由其它原理的保护系统闭锁整个极。
[0033]实施例4:整流站“并联阀组2”运行，逆变站两个阀组均运行，运行功率1000MW。逆变站“并联阀组I”发生两阀组连接区永久性金属性接地故障。那么，
[0034](I)逆变站“并联阀组I”采集处理模块根据电流差流判据检测到该接地故障，逆变站“并联阀组I”执行处理模块执行闭锁停运、分开开关隔离故障(即分开逆变站的开关Sll和刀闸S12 )、发出请求整流站运行阀组移相命令。
[0035](2)整流站运行阀组(S卩，“并联阀组2”)采集处理模块收到逆变站“并联阀组I”发出的请求移相命令后，执行处理模块执行移相;采集处理模块接收逆变站“并联阀组I”是否隔离成功的信息，如果收到隔离成功信息，执行处理模块则立即撤除移相命令、执行重新启动命令;如果整流站“并联阀组2”采集处理模块没有收到逆变站“并联阀组I”隔离成功信息，执行处理模块则等待一定的时间t2 (如500ms)、闭锁整个极。
[0036]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1.移相重启处理并联换流器两阀组连接区故障的装置，其特征是:包括故障阀组和整流站运行阀组;所述故障阀组设置于整流站或者逆变站，故障阀组包括故障阀组的采集处理模块、故障阀组的执行处理模块、分断开关和刀闸；所述整流站运行阀组包括整流站运行阀组的采集处理模块、整流站运行阀组的执行处理模块、延时模块、移相控制模块和重启动丰旲块; 所述故障阀组的采集处理模块输入端连接电流测量点，故障阀组的采集处理模块输出端与故障阀组的执行处理模块输入端相连接，故障阀组的执行处理模块输出端分别与分断开关、刀闸相连接，故障阀组的执行处理模块还设置信号输出端与整流站运行阀组的采集处理模块输入端相连接;整流站运行阀组的采集处理模块输出端与整流站运行阀组的执行处理模块相连接，整流站运行阀组的执行处理模块输出端分别与延时模块、移相控制模块和重启动模块相连接。2.如权利要求1所述的移相重启处理并联换流器两阀组连接区故障的装置，其特征是:所述延时模块设定的第一等待时间段tl的取值范围为200ms至600ms。3.如权利要求2所述的移相重启处理并联换流器两阀组连接区故障的装置，其特征是:所述延时模块中还设定有第二等待时间段t2，经过时间t2且整流站运行阀组的采集处理模块没有收到故障阀组成功隔离的信号，整流站运行阀组的执行处理模块选择闭锁整个极。4.如权利要求3所述的移相重启处理并联换流器两阀组连接区故障的装置，其特征是:所述第二等待时间段t2的取值范围为200ms至600ms。
【文档编号】H02H3/06GK205681110SQ201620467482
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月22日 公开号201620467482.6, CN 201620467482, CN 205681110 U, CN 205681110U, CN-U-205681110, CN201620467482, CN201620467482.6, CN205681110 U, CN205681110U
【发明人】王俊生, 李林, 王永平, 蒲莹, 尹健, 马为民
【申请人】南京南瑞继保电气有限公司, 南京南瑞继保工程技术有限公司, 国网北京经济技术研究院