一種特高壓直流工程直流輸電線路故障重啟動方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種特高壓直流工程中直流輸電線路故障重啟動方法，包括以下步驟：1)當(dāng)故障發(fā)生后，進(jìn)入重啟動邏輯程序；2)執(zhí)行雙換流器第一次全壓重啟動：如果重啟動成功，雙換流器恢復(fù)全壓運行，進(jìn)入步驟7)；否則，進(jìn)入步驟3)；3)執(zhí)行雙換流器第二次全壓重啟動：如果重啟動成功，雙換流器恢復(fù)全壓運行，進(jìn)入步驟7)；否則，進(jìn)入步驟4)；4)執(zhí)行雙換流器降壓重啟動：如果重啟動成功，雙換流器降壓運行，進(jìn)入步驟7)；否則，進(jìn)入步驟5)；5)退單換流器，執(zhí)行單換流器全壓重啟動；6)執(zhí)行單換流器降壓重啟動：重啟動成功后，單換流器恢復(fù)到全壓運行，進(jìn)入步驟7)；否則，閉鎖該故障極；7)重啟動程序結(jié)束。
【專利說明】一種特高壓直流工程直流輸電線路故障重啟動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流輸電線路故障重啟動方法，特別是關(guān)于一種特高壓直流工程直流輸電線路故障重啟動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在特高壓直流輸電工程中，由于直流輸電線路往往長達(dá)數(shù)千公里，線路遭遇雷擊、山火、云霧等影響的可能性大大增加。類似于交流重合閘，直流線路閃絡(luò)、接地故障等多是瞬時性故障，采用移相重啟可以快速恢復(fù)直流線路周圍的介質(zhì)絕緣性能，并使直流系統(tǒng)恢復(fù)正常送電水平。
[0003]常規(guī)直流工程采用單個十二脈動換流器主接線結(jié)構(gòu)，當(dāng)直流線路發(fā)生故障時，采用兩次全壓和一次降壓的直流線路故障重啟策略，即在通信正常，雙極雙換流器運行方式下，發(fā)生一個極直流線路接地故障后，原電壓重啟二次，降壓70%重啟一次，三次重啟不成功后閉鎖該極。然而對于特高壓直流工程，由于采用雙十二脈動換流器串聯(lián)的主接線結(jié)構(gòu)，除了雙換流器運行方式外，還存在單換流器運行方式，因此為了提高重啟的成功率，可考慮在原有直流線路故障重啟策略的基礎(chǔ)上，增加新的線路故障重啟方式。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高特高壓直流系統(tǒng)重啟成功可能性，減少直流系統(tǒng)單、雙極強迫停運概率的特高壓直流工程直流輸電線路故障重啟動方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種特高壓直流工程直流輸電線路故障重啟動方法，包括以下步驟:1)當(dāng)特高壓直流線路接地故障發(fā)生后，特高壓直流控制保護系統(tǒng)進(jìn)入重啟動邏輯程序；2)執(zhí)行雙換流器第一次全壓重啟動:延遲觸發(fā)整流器，使其轉(zhuǎn)換到逆變器狀態(tài)熄滅電流，按照設(shè)定時間對直流線路去游離后，進(jìn)行第一次全壓重啟動；如果在重啟動后的一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到設(shè)定的電壓，則認(rèn)為雙換流器第一次重啟動成功，雙換流器恢復(fù)全壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟3) ；3)執(zhí)行雙換流器第二次全壓重啟動:按照設(shè)定時間對直流線路去游離后，進(jìn)行第二次全壓重啟動，如果在重啟后的一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到設(shè)定的電壓，則認(rèn)為雙換流器第二次重啟動成功，雙換流器恢復(fù)全壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟4) ；4)執(zhí)行雙換流器降壓重啟動:按照設(shè)定時間對直流線路去游離后，進(jìn)行降壓重啟動，如果在重啟后一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到設(shè)定的電壓，則認(rèn)為雙換流器降壓重啟動成功，雙換流器降壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟5) ；5)退單換流器，執(zhí)行單換流器全壓重啟動:具體過程:①將兩個整流器均轉(zhuǎn)換到逆變狀態(tài)，并按照設(shè)定時間對直流線路去游離在去游離開始的時候，低端換流器投旁通對，同時閉合旁路開關(guān)、跳開交流進(jìn)線開關(guān)；③旁路開關(guān)閉合后，低端換流器閉鎖；④當(dāng)高端換流器檢測到低端換流器閉鎖，且達(dá)到設(shè)定的去游離時間后，高端換流器進(jìn)行全壓重啟動；⑤如果在重啟動后的一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到設(shè)定的電壓，則認(rèn)為高端換流器全壓重啟動成功，該極保持高端換流器全壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟6) ；6)執(zhí)行單換流器降壓重啟動:按照設(shè)定時間對直流線路去游離后，進(jìn)行降壓重啟動，如果在重啟動后一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到設(shè)定的電壓，則認(rèn)為單換流器降壓重啟動成功，重啟動成功后，單換流器恢復(fù)到全壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，閉鎖該故障極；7)重啟動程序結(jié)束。
[0006]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本發(fā)明由于在滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定的情況下，增加了單換流器重啟程序，因此可以提高特高壓直流系統(tǒng)重啟成功的可能性，減少直流系統(tǒng)單、雙極強迫停運的概率。2、本發(fā)明由于通過投旁通對、合開關(guān)、閉鎖、重啟動等合理的動作時序配合，因此可以保證退出單換流器重啟的過渡過程平穩(wěn)，對設(shè)備產(chǎn)生的應(yīng)力最小。本發(fā)明可以廣泛用于特高壓直流工程的運行過程中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的特聞壓直流輸電系統(tǒng)不意圖；
[0008]圖2是本發(fā)明實施例流程示意圖；
[0009]圖3是本發(fā)明退出單換流器重啟動過程示意圖；
[0010]圖4是本發(fā)明直流線路故障五次重啟動過程波形示意圖，其中，圖4(a)是特高壓直流線路故障五次重啟動過程中直流線路電壓的波形示意圖，圖4(b)是特高壓直流線路故障五次重啟動過程中直流線路電流的波形示意圖，圖4(c)是特高壓直流線路故障五次重啟動過程中高端整流器觸發(fā)角的波形示意圖。
【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明的特高壓直流工程直流輸電線路故障重啟動方法按“雙換流器兩次全壓、一次降壓、單換流器全壓和單換流器降壓”的五次重啟動邏輯設(shè)計，運行人員可以根據(jù)交直流系統(tǒng)的實際情況，在運行界面上，自行選擇重啟次數(shù)。
[0012]如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的特高壓直流輸電系統(tǒng)采用雙十二脈動換流器串聯(lián)接線方式，特高壓直流輸電系統(tǒng)由整流站、直流輸電線路和逆變站組成。其中，整流站和逆變站的主接線和設(shè)備基本相同，整流站和逆變站均包括換流器、換流變壓器、平波電抗器和旁路開關(guān)等設(shè)備。對于可進(jìn)行功率反送的兩端直流輸電系統(tǒng)，換流站既可以作為整流站運行，又可以作為逆變站運行。
[0013]如圖2所示，本發(fā)明的特高壓直流工程直流輸電線路故障重啟動方法，包括以下步驟:
[0014]I)當(dāng)特高壓直流線路接地故障發(fā)生后，特高壓直流控制保護系統(tǒng)進(jìn)入重啟動邏輯程序；
[0015]2)執(zhí)行雙換流器第一次全壓重啟動:延遲觸發(fā)整流器，使其轉(zhuǎn)換到逆變器狀態(tài)快速熄滅電流，直流線路去游離150ms (僅以此為例，不限于此)后，進(jìn)行第一次全壓重啟動；如果在重啟動后的一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到0.35倍(僅以此為例，不限于此)的額定直流電壓，則認(rèn)為雙換流器第一次重啟動成功，雙換流器恢復(fù)全壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟3)；
[0016]3)執(zhí)行雙換流器第二次全壓重啟動:對直流線路去游離200ms (僅以此為例，不限于此)后，進(jìn)行第二次全壓重啟動，如果在重啟后的一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到0.35倍(僅以此為例，不限于此)的額定直流電壓，則認(rèn)為雙換流器第二次重啟動成功，雙換流器恢復(fù)全壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟4)；
[0017]4)執(zhí)行雙換流器降壓重啟動:直流線路去游離200ms(僅以此為例，不限于此)后，進(jìn)行降壓重啟動，啟動電壓降為0.7倍(僅以此為例，不限于此)的額定直流電壓，如果在重啟后一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到0.25倍(僅以此為例，不限于此)的額定直流電壓，則認(rèn)為雙換流器降壓重啟動成功，雙換流器降壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟5)；
[0018]5)退單換流器，執(zhí)行單換流器全壓重啟動(如圖3所示):具體過程:
[0019]①將兩個整流器均轉(zhuǎn)換到逆變狀態(tài)，并對直流線路去游離200ms (僅以此為例，不限于此)；
[0020]②在去游離開始的時候，低端換流器投旁通對，同時閉合旁路開關(guān)、跳開交流進(jìn)線開關(guān);
[0021]③旁路開關(guān)閉合后，低端換流器閉鎖，整個過程約80ms (僅以此為例，不限于此)；
[0022]④當(dāng)高端換流器檢測到低端換流器閉鎖，且去游離時間達(dá)到200ms (僅以此為例，不限于此)后，高端換流器進(jìn)行全壓重啟動；
[0023]⑤如果在重啟動后的一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到0.35倍(僅以此為例，不限于此)的單換流器額定直流電壓，則認(rèn)為高端換流器全壓重啟動成功，該極保持高端換流器全壓(400kV)運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟6)；
[0024]6)執(zhí)行單換流器降壓重啟動:對直流線路去游離200ms (僅以此為例，不限于此)后，進(jìn)行降壓重啟動，啟動電壓降為0.7倍(僅以此為例，不限于此)的單換流器額定直流電壓，如果在重啟動后一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到0.25倍(僅以此為例，不限于此)的單換流器額定直流電壓，則認(rèn)為單換流器降壓重啟動成功，重啟動成功后，由于單換流器降壓時觸發(fā)角較大，單換流器很快恢復(fù)到全壓(400kV)運行，進(jìn)入步驟7);否則，閉鎖該故障極；
[0025]7)重啟動程序結(jié)束，特高壓直流工程直流輸電線路恢復(fù)正常運行狀態(tài)。
[0026]本發(fā)明特高壓直流線路故障五次重啟動過程中，直流電壓、直流電流和整流器觸發(fā)角發(fā)生變化，具體的變化過程如圖4(a)?4(c)所示，圖4(a)為特高壓直流線路故障五次重啟動過程中直流線路電壓的波形變化，圖4(b)為特高壓直流線路故障五次重啟動過程中直流線路電流的波形變化，圖4(c)為特高壓直流線路故障五次重啟動過程中整流器觸發(fā)角的波形變化。
[0027]上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，其中方法的各個步驟都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種特高壓直流工程直流輸電線路故障重啟動方法，包括以下步驟: 1)當(dāng)特高壓直流線路接地故障發(fā)生后，特高壓直流控制保護系統(tǒng)進(jìn)入重啟動邏輯程序; 2)執(zhí)行雙換流器第一次全壓重啟動:延遲觸發(fā)整流器，使其轉(zhuǎn)換到逆變器狀態(tài)熄滅電流，按照設(shè)定時間對直流線路去游離后，進(jìn)行第一次全壓重啟動；如果在重啟動后的一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到設(shè)定的電壓，則認(rèn)為雙換流器第一次重啟動成功，雙換流器恢復(fù)全壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟3)； 3)執(zhí)行雙換流器第二次全壓重啟動:按照設(shè)定時間對直流線路去游離后，進(jìn)行第二次全壓重啟動，如果在重啟后的一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到設(shè)定的電壓，則認(rèn)為雙換流器第二次重啟動成功，雙換流器恢復(fù)全壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟4)； 4)執(zhí)行雙換流器降壓重啟動:按照設(shè)定時間對直流線路去游離后，進(jìn)行降壓重啟動，如果在重啟后一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到設(shè)定的電壓，則認(rèn)為雙換流器降壓重啟動成功，雙換流器降壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟5)； 5)退單換流器，執(zhí)行單換流器全壓重啟動:具體過程: ①將兩個整流器均轉(zhuǎn)換到逆變狀態(tài)，并按照設(shè)定時間對直流線路去游離； ②在去游離開始的時候，低端換流器投旁通對，同時閉合旁路開關(guān)、跳開交流進(jìn)線開關(guān); ③旁路開關(guān)閉合后，低端換流器閉鎖； ④當(dāng)高端換流器檢測到低端換流器閉鎖，且達(dá)到設(shè)定的去游離時間后，高端換流器進(jìn)行全壓重啟動； ⑤如果在重啟動后的一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到設(shè)定的電壓，則認(rèn)為高端換流器全壓重啟動成功，該極保持高端換流器全壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，進(jìn)入步驟6)； 6)執(zhí)行單換流器降壓重啟動:按照設(shè)定時間對直流線路去游離后，進(jìn)行降壓重啟動，如果在重啟動后一段時間內(nèi)直流線路電壓達(dá)到設(shè)定的電壓，則認(rèn)為單換流器降壓重啟動成功，重啟動成功后，單換流器恢復(fù)到全壓運行，進(jìn)入步驟7);否則，閉鎖該故障極； 7)重啟動程序結(jié)束。
【文檔編號】H02J1/00GK104269840SQ201410558505
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】蒲瑩, 張靖, 蔣維勇, 趙森林, 馬玉龍, 張云曉, 盧亞軍, 尹健, 李俊霖 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術(shù)研究院, 南京南瑞繼保電氣有限公司