[发明专利]一种基于功率旁路的高压直流输电换相失败的抑制方法

说明书

本发明提供一种基于功率旁路的高压直流输电换相失败的抑制方法，在高压直流输电系统中的逆变侧的直流线路出口处并联功率旁路装置；设置并联功率旁路装置的初始状态；实时监测并判断逆变侧的直流电压是否为零；控制并联功率旁路装置闭合及闭锁逆变侧换流器；判断逆变侧的交流系统电压是否恢复；控制并联功率旁路装置断开，恢复高压直流输电系统的运行。本发明提出的方法避免了连续换相失败导致的双侧直流闭锁，提升系统恢复速度；避免了直流开关开断直流电流，节省了大量电力电子装置，提高了直流输电系统运行的可靠性及稳定性。

技术领域

本发明涉及直流输电故障防护领域，具体涉及一种基于功率旁路的高压直流输电换相失败的抑制方法。

背景技术

随着“西电东送”战略逐步实施，特高压直流输电工程集中投运，我国已建成世界上容量最大、拓扑最复杂的交直流混联电网。特高压直流单回输送容量的不断提升，使得“强直弱交”特征显现，主要体现在：一是受端电网多为负荷中心，多直流馈入落点集中，各逆变站间电气距离较近，换流站近区交流系统故障可能导致多回直流同时发生换相失败；二是送端电网为能源集中区域，交流系统联系相对薄弱，若逆变侧换相失败引起直流功率输送发生暂时中断，将导致送端电网部分重要断面超过稳定极限、部分火电机组超速、风电机组因低压或高压大规模脱网，严重威胁系统安全稳定运行。

为此，在直流逆变侧连续发生换相失败导致逆变侧闭锁后，如何保证整流侧功率的正常送出，并保证故障消除后逆变侧重新解锁成功，成为保证直流系统安全稳定运行的关键技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种基于功率旁路的高压直流输电换相失败的抑制方法，该方法避免了连续换相失败导致的双侧直流闭锁，提升系统恢复速度；避免了直流开关开断直流电流，节省了大量电力电子装置，提高了直流输电系统运行的可靠性及稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于功率旁路的高压直流输电换相失败的抑制方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1.在高压直流输电系统中的逆变侧的直流线路出口处并联功率旁路装置；

步骤2.设置所述并联功率旁路装置的初始状态；

步骤3.实时监测并判断所述逆变侧的直流电压是否为零；若是，则判定所述逆变侧发生换相失败故障，并进入步骤4；

若否，则持续实时监测；

步骤4.控制所述并联功率旁路装置闭合及闭锁逆变侧换流器；

步骤5.判断所述逆变侧的交流系统电压是否恢复；

若否，则进入步骤6；

若是，则进入步骤7；

步骤6.经过1个时间间隔后，返回步骤5；

步骤7.控制所述并联功率旁路装置断开，恢复所述高压直流输电系统的运行，返回步骤3。

优选的，所述步骤1包括：

在高压直流输电系统中的逆变侧的直流线路出口处并联功率旁路装置；

其中，所述功率旁路装置包括并联的第一支路及第二支路，且所述第一支路与第二支路之间连接有第二开关；

所述第一支路上串联有高压钳位二极管阀及高压电容；

所述第二支路上串联有第一开关和电阻，且所述第一开关及第二开关为机械开关或IGBT电子开关。

优选的，所述并联功率旁路装置中的所述高压钳位二极管阀、高压电容及第二开关构成的回路为所述功率旁路装置中的可投切回路；

所述高压电容所在支路为所述并联功率旁路装置中的电压支撑回路；