一种柔性直流串联双阀组暂时性闭锁保护配置方法及系统与流程

专利2022-06-29  82


本申请涉及特高压设备保护技术领域,具体而言,涉及一种柔性直流串联双阀组暂时性闭锁保护配置方法及系统。



背景技术:

现有的柔直阀过流暂时性闭锁保护主要通过以下方式:检测阀组桥臂电流大小,当桥臂电流超过暂时性闭锁定值但未达到跳闸闭锁定值时,通过短暂闭锁阀组再重新解锁的方式使换流阀躲过故障电流,不发生跳闸中断直流输电系统送电。但是这种方式只是针对单阀组进行配置,而特高压柔性直流输电工程每极为双阀组串联,单一阀组各自检测到桥臂过流达到暂时性闭锁定值后各自暂时性闭锁阀组,会导致只有单阀组暂时性闭锁或闭锁时间不一致。由于柔性直流阀组可看做电压源,单阀组暂时性闭锁或闭锁时间不一致会导致未闭锁的阀组向闭锁中的阀组充电,向故障端注入电流,不能达到故障阀组躲过故障电流的目的,安全性较差。公开号为cn106505512a的专利公开了一种柔直控制系统暂时闭锁后再次解锁次数超值跳闸方法;但是其也只是针对单一阀控系统与上一级极控系统的暂时性闭锁,并不能解决双阀组串联时未闭锁的阀组向闭锁的阀组充电的问题。



技术实现要素:

本申请实施例的目的在于提供一种柔性直流串联双阀组暂时性闭锁保护配置方法及系统,用以实现闭锁特高压柔性直流输电工程每极的双阀组的同时避免过电流损害阀组的技术效果。

第一方面,本申请实施例提供了一种柔性直流串联双阀组暂时性闭锁保护配置方法,包括:获取各个阀组各桥臂的第一电流值;分析所述第一电流值是否达到暂时性闭锁保护定值;若所述第一电流值达到所述暂时性闭锁保护定值,则暂时闭锁对应阀组;闭锁的阀组对应的第一阀控系统向组控系统和另一阀组的第二阀控系统发送第一暂时性闭锁信号;所述第二阀控系统接收到所述第一暂时性闭锁信号后暂时闭锁对应阀组并向所述组控系统发送第二暂时性闭锁信号;所述组控系统接收到所述第一暂时性闭锁信号和所述第二暂时性闭锁信号后经过第一预设缓冲时间向所述第一阀控系统发送解锁指令;所述第一阀控系统接收到所述解锁指令后获取对应的阀组各桥臂的第二电流值;若所述第二电流值恢复至返回门槛值,则所述各个阀组恢复故障前的运行状态。

可选地,所述方法还包括:若所述第二电流值未恢复至所述返回门槛值,则再次暂时闭锁各个阀组;经过预设缓冲时间后组控系统再次向所述第一阀控系统发送解锁指令。

可选地,所述方法还包括:若所述各个阀组在预设时间段内的暂时性闭锁次数达到上限值,则所述各个阀组闭锁跳闸。

可选地,所述方法还包括:若所述各个阀组暂时性闭锁时间超过第二预设缓冲时间,则所述各个阀组闭锁跳闸。

可选地,所述方法还包括:若所述第一电流值达到所述暂时性闭锁保护定值,则分析对应阀组是否处于充电状态,若对应阀组处于充电状态,则对应阀组闭锁跳闸,否则暂时闭锁对应阀组;暂时闭锁的阀组对应的第一阀控系统向组控系统和另一阀组的第二阀控系统发送第一暂时性闭锁信号。

第二方面,本申请实施例提供了一种特高压柔性直流暂时性闭锁保护配置系统,包括多个串联双阀组;与所述串联双阀组中的各个阀组一一对应连接的多个阀控系统;与多个所述阀控系统连接的组控系统;设置在所述各个阀组上的电流传感器;所述电流传感器用于获取各个阀组各桥臂的第一电流值和第二电流值;所述阀控系统用于分析所述第一电流值是否达到暂时性闭锁保护定值,若所述第一电流值达到所述暂时性闭锁保护定值,则暂时闭锁对应阀组;闭锁的阀组对应的第一阀控系统向组控系统和另一阀组的第二阀控系统发送第一暂时性闭锁信号;所述第二阀控系统接收到所述暂时性闭锁信号后暂时闭锁对应阀组并向所述组控系统发送第二暂时性闭锁信号;所述组控系统接收到所述第一暂时性闭锁信号和所述第二暂时性闭锁信号后经过第一预设缓冲时间向所述第一阀控系统发送解锁指令;所述第一阀控系统接收到所述解锁指令后获取对应的阀组各桥臂的第二电流值;若所述第二电流值恢复至返回门槛值,则所述各个阀组恢复故障前的正常运行状态。

本申请能够实现的有益效果是:特高压柔性直流输电工程每极双柔性直流阀组串联运行时,双柔性直流阀组中各个阀组的阀控系统实时检测对应阀组的电流值,然后分析该电流值是否达到暂时性闭锁保护定值;当某个阀组的电流值达到暂时性闭锁保护定值时,暂时性闭锁该阀组,同时向组控系统和另一个阀组发送第一暂时性闭锁信号,另一个阀组接收到第一暂时性闭锁信号后暂时闭锁并向组控系统发送第二暂时性闭锁信号;组控系统接收到第一暂时性闭锁信号和第二暂时性闭锁信号后经过预设缓冲时间再向第一阀控系统发送解锁指令;第一阀控系统接收到该解锁指令后解锁对应阀组,然后再次检测该阀组的电流值;若该电流值恢复至返回门槛值,则各个阀组恢复故障前的运行状态;通过这种方式,在双柔性直流阀组中的一个阀组出现故障时,同时闭锁两个阀组,避免未闭锁的阀组向闭锁的阀组充电所造成的的过电流现象对闭合的阀组造成损害,提高了输电的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种柔性直流串联双阀组暂时性闭锁保护配置方法流程示意图;

图2为本申请实施例提供的一种特高压柔性直流暂时性闭锁保护配置系统组成结构框图。

图标:10-特高压柔性直流暂时性闭锁保护配置系统;100-组控系统;200-阀控系统;210-第一阀控系统;220-第二阀控系统;300-串联双阀组;310-第一阀组;320-第二阀组;400-电流传感器;410-第一电流传感器;420-第二电流传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中,需要说明的是,术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参看图1,图1为本申请实施例提供的一种柔性直流串联双阀组暂时性闭锁保护配置方法流程示意图。

本申请实施例提供的特高压柔性直流暂时性闭锁保护配置方法具体内容如下所述。

步骤s101,获取各个阀组各桥臂的第一电流值;

在一种实施方式中,各个阀组的各个桥臂上均设置有电流传感器,通过电流传感器可以实时采集各个阀组各桥臂的电流值。

步骤s102,分析所述第一电流值是否达到暂时性闭锁保护定值;

各个阀组对应的阀控系统接收到电流传感器检测到的电流值后就可以与设置的暂时性闭锁保护定值相比较,分析该电流值是否达到暂时性闭锁保护定值。

步骤s103,若所述第一电流值达到所述暂时性闭锁保护定值,则暂时闭锁对应阀组;闭锁的阀组对应的第一阀控系统向组控系统和另一阀组的第二阀控系统发送第一暂时性闭锁信号;

在一种实施方式中,如果某个串联双阀组中某个阀组任意一个桥臂的电流值达到暂时性闭锁保护定值,那么就暂时闭锁这个桥臂对应的阀组,收回igbt功率器件的触发脉冲,闭锁6个桥臂全部子模块;同时该阀组对应的第一阀控系统向组控系统和另一阀组的第二阀控系统发送第一暂时性闭锁信号。

在一种实施方式中,考虑到充电阶段若发生暂时性闭锁直接闭锁跳闸不造成直流输送功率损失,直接采用直接闭锁的方式也可以避免过电流对柔直阀的损害。具体地,若第一电流值达到暂时性闭锁保护定值,则分析对应阀组是否处于充电状态,若对应阀组处于充电状态,则对应阀组闭锁跳闸,否则暂时闭锁对应阀组;暂时闭锁的阀组对应的第一阀控系统向组控系统和另一阀组的第二阀控系统发送第一暂时性闭锁信号。

步骤s104,所述第二阀控系统接收到所述第一暂时性闭锁信号后暂时闭锁对应阀组并向所述组控系统发送第二暂时性闭锁信号;

第二阀控系统接收到第一暂时性闭锁信号后就立即闭锁与之对应阀组,收回igbt功率器件的触发脉冲,闭锁6个桥臂全部子模块;同时向组控系统发送第二暂时性闭锁信号。

步骤s105,所述组控系统接收到所述第一暂时性闭锁信号和所述第二暂时性闭锁信号后经过预设缓冲时间向所述第一阀控系统发送解锁指令;组控系统在接受到第一暂时性闭锁信号和第二暂时性闭锁信号后,经过第一预设缓冲时间后再向第一阀控系统发送解锁指令,为降低故障阀组的电流提供了缓冲时间。

在一种实施方式中,组控系统可以在接受到第一暂时性闭锁信号和第二暂时性闭锁信号后15ms后再向第一阀控系统发送解锁指令,需要说明的是,缓冲时间并不局限于15ms,也可以根据实际需求进行缩短或延长。

步骤s106,所述第一阀控系统接收到所述解锁指令后获取对应的阀组各桥臂的第二电流值;

第一阀控系统接收到解锁指令后,可以通过设置在阀组上的电流传感器再次检测阀组各个桥臂上的电流值,分析该电流值是否恢复至返回门槛值,防止直接解锁后,阀组的桥臂上的电流值未恢复到返回门槛值,对另一个阀组造成影响。

步骤s107,若所述第二电流值恢复至返回门槛值,则所述各个阀组恢复故障前的正常运行状态。

当发生故障的阀组上各个桥臂的电流值恢复至返回门槛值后,各个阀组就可以恢复故障前的正常运行状态。具体地,出现故障的阀组对应的阀控系统可以按照暂时闭锁保护动作前的子模块投入情况,重新触发全桥子模块、半桥子模块的功率组件,恢复阀组故障前的正常运行状态;同时该阀控系统向非故障阀组的阀控系统发送故障阀组桥臂电流恢复至返回门槛值以下的信号,非故障阀组同样恢复解锁运行。在一种实施方式中,若第二电流值未恢复至返回门槛值,则再次暂时闭锁各个阀组;经过预设缓冲时间后组控系统再次向第一阀控系统发送解锁指令,再次检测出现故障的阀组各个桥臂的电流值是否恢复至返回门槛值,当出现故障的阀组各个桥臂的电流值恢复至返回门槛值后,再将出现故障的阀组和非故障阀组恢复至故障前的正常运行状态,即恢复各个阀组正常运行时的的触发脉冲。

为了避免出现故障的阀组和非故障的阀组一直重复性地进行暂时闭锁,对系统正常运行造成影响,可以检测预设时间段内各个阀组进行暂时性闭锁的次数,当该次数达到上限值时(例如任意桥臂1s内达到3次暂时性闭锁),各个阀组闭锁并跳闸;也可以检测各个阀组暂时性闭锁时间是否超过第二预设缓冲时间(例如第二预设缓冲时间可以设为30ms,也可以根据实际需求进行设置),当各个阀组暂时性闭锁时间超过第二预设缓冲时间时,各个阀组闭锁跳闸。

请参看图2,图2为本申请实施例提供的一种特高压柔性直流暂时性闭锁保护配置系统组成结构框图。

本申请实施例提供的特高压柔性直流暂时性闭锁保护配置系统包括:多个串联双阀组300,串联双阀组包括第一阀组310和第二阀组320;与串联双阀组300中的各个阀组一一对应连接的多个阀控系统200,阀控系统200包括与第一阀组310连接的第一阀控系统210和与第二阀组320连接的第二阀控系统220;与多个阀控系统200连接的组控系统100;设置在各个阀组上的电流传感器400,电流传感器400包括与第一阀组310连接的第一电流传感器410和与第二阀组320连接的第二电流传感器420,;电流传感器400用于获取各个阀组各桥臂的第一电流值;阀控系统200用于分析第一电流值是否达到暂时性闭锁保护定值,若第一电流值达到暂时性闭锁保护定值,则暂时闭锁对应阀组;闭锁的阀组(第一阀组310)对应的第一阀控系统210向组控系统100和另一阀组(第二阀组320)的第二阀控系统220发送第一暂时性闭锁信号;第二阀控系统220接收到暂时性闭锁信号后暂时闭锁对应阀组并向组控系统100发送第二暂时性闭锁信号;组控系统100接收到第一暂时性闭锁信号和第二暂时性闭锁信号后经过预设缓冲时间向第一阀控系统210发送解锁指令;第一阀控系统210接收到解锁指令后获取对应的阀组各桥臂的第二电流值;若第二电流值恢复至返回门槛值,则各个阀组恢复故障前的正常运行状态。

综上所述,本申请实施例提供一种柔性直流串联双阀组暂时性闭锁保护配置方法及系统,包括获取各个阀组各桥臂的第一电流值;分析第一电流值是否达到暂时性闭锁保护定值;若第一电流值达到暂时性闭锁保护定值,则暂时闭锁对应阀组,闭锁的阀组对应的第一阀控系统向组控系统和另一阀组的第二阀控系统发送第一暂时性闭锁信号;第二阀控系统接收到第一暂时性闭锁信号后暂时闭锁对应阀组并向组控系统发送第二暂时性闭锁信号;组控系统接收到第一暂时性闭锁信号和第二暂时性闭锁信号后经过第一预设缓冲时间向第一阀控系统发送解锁指令;第一阀控系统接收到解锁指令后获取对应阀组各桥臂的第二电流值;若第二电流值恢复至返回门槛值,则各个阀组恢复故障前的正常运行状态;通过这种方式避免了直接闭锁阀组所造成的的过电流现象对阀组的损害,提高了输电的安全性。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。


技术特征:

1.一种柔性直流串联双阀组暂时性闭锁保护配置方法,其特征在于,包括:

获取各个阀组各桥臂的第一电流值;

分析所述第一电流值是否达到暂时性闭锁保护定值;

若所述第一电流值达到所述暂时性闭锁保护定值,则暂时闭锁对应阀组;闭锁的阀组对应的第一阀控系统向组控系统和另一阀组的第二阀控系统发送第一暂时性闭锁信号;

所述第二阀控系统接收到所述第一暂时性闭锁信号后暂时闭锁对应阀组并向所述组控系统发送第二暂时性闭锁信号;

所述组控系统接收到所述第一暂时性闭锁信号和所述第二暂时性闭锁信号后经过第一预设缓冲时间向所述第一阀控系统发送解锁指令;

所述第一阀控系统接收到所述解锁指令后获取对应的阀组各桥臂的第二电流值;

若所述第二电流值恢复至返回门槛值,则所述各个阀组恢复故障前的正常运行状态。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:若所述第二电流值未恢复至所述返回门槛值,则再次暂时闭锁各个阀组;经过预设缓冲时间后组控系统再次向所述第一阀控系统发送解锁指令。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:若所述各个阀组在预设时间段内的暂时性闭锁次数达到上限值,则所述各个阀组闭锁跳闸。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:若所述各个阀组暂时性闭锁时间超过第二预设缓冲时间,则所述各个阀组闭锁跳闸。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:若所述第一电流值达到所述暂时性闭锁保护定值,则分析对应阀组是否处于充电状态,若对应阀组处于充电状态,则对应阀组闭锁跳闸,否则暂时闭锁对应阀组;暂时闭锁的阀组对应的第一阀控系统向组控系统和另一阀组的第二阀控系统发送第一暂时性闭锁信号。

6.一种特高压柔性直流暂时性闭锁保护配置系统,其特征在于,包括包括多个串联双阀组;与所述串联双阀组中的各个阀组一一对应连接的多个阀控系统;与多个所述阀控系统连接的组控系统;设置在所述各个阀组上的电流传感器;

所述电流传感器用于获取各个阀组各桥臂的第一电流值和第二电流值;

所述阀控系统用于分析所述第一电流值是否达到暂时性闭锁保护定值,若所述第一电流值达到所述暂时性闭锁保护定值,则暂时闭锁对应阀组;闭锁的阀组对应的第一阀控系统向组控系统和另一阀组的第二阀控系统发送第一暂时性闭锁信号;

所述第二阀控系统接收到所述暂时性闭锁信号后暂时闭锁对应阀组并向所述组控系统发送第二暂时性闭锁信号;

所述组控系统接收到所述第一暂时性闭锁信号和所述第二暂时性闭锁信号后经过预设缓冲时间向所述第一阀控系统发送解锁指令;

所述第一阀控系统接收到所述解锁指令后获取对应的阀组各桥臂的第二电流值;

若所述第二电流值恢复至返回门槛值,则所述各个阀组恢复故障前的正常运行状态。

技术总结
本申请提供一种柔性直流串联双阀组暂时性闭锁保护配置方法及系统,包括获取各个阀组各桥臂的第一电流值;分析第一电流值是否达到暂时性闭锁保护定值;若第一电流值达到暂时性闭锁保护定值,则暂时闭锁对应阀组,闭锁的阀组对应的第一阀控系统向组控系统和另一阀组的第二阀控系统发送第一暂时性闭锁信号;第二阀控系统接收到第一暂时性闭锁信号后暂时闭锁对应阀组并向组控系统发送第二暂时性闭锁信号;组控系统接收到第一暂时性闭锁信号和第二暂时性闭锁信号后经过第一预设缓冲时间向第一阀控系统发送解锁指令;第一阀控系统接收到解锁指令后获取对应阀组各桥臂的第二电流值;若第二电流值恢复至返回门槛值,则各个阀组恢复故障前的正常运行状态。

技术研发人员:陈明佳;石万里;李晓霞;彭茂兰;马洪灼;王宇鹏;王荣超;胡付有;罗义晖;吕习超;卢雯兴;秦先坤;黄聪
受保护的技术使用者:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局
技术研发日:2020.03.19
技术公布日:2020.06.09

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