[发明专利]功率转换器故障检测的改进或与功率转换器故障检测相关的改进

说明书

在DC传输网络领域中，提供了一种检测DC传输网络(10；40；70)内的远端功率转换器(14；14₁,14₂)上的故障(26)的方法，所述DC传输网络(10；40；70)包括通过传输介质(18)的一个或多个部分(16；42；44)彼此互连的近端功率转换器(12；12₃)和至少一个远端功率转换器(14；14₁,14₂)。该方法包括下列步骤：(a)建立位于所述或每个远端功率转换器(14；14₁,14₂)和近端功率转换器(12；12₃)之间的传输介质(18)的线性时不变模型(22；48；58)；(b)确定时不变模型(22；48；58)的响应特征；(c)测量在近端功率转换器(12；12₃)处的传输介质(18)的输出操作特性(y_a,y_b)；(d)将一个远端功率转换器(14；14₁,14₂)识别为感兴趣的远端功率转换器(24)；(e)通过将时不变模型(22；48；58)的响应特征的逆施加到在近端功率转换器(12；12₃))处的传输介质(18)的测量输出操作特性(y_a,y_b)，导出在感兴趣的远端功率转换器(24)处的传输介质(18)的对应输入操作特性(x_a,x_b)；和(f)将在感兴趣的远端功率转换器(24)处的传输介质(18)的导出的输入操作特性(x_a,x_b)与故障特征进行比较，以确定感兴趣的远端功率转换器(24)上是否存在故障。

本发明涉及一种检测DC传输网络内的远端功率转换器上的故障的方法，并且涉及一种包括至少一个近端功率转换器的DC传输网络，该近端功率转换器具有编程为确定相关联的感兴趣的远端功率转换器(far-end power converter of interest)上是否存在故障的控制单元。

在直流传输网络中，例如高压直流(HVDC)电力传输网络中，交流(AC)电力通常被转换成直流(DC)电力，以用于通过空中线路和/或海底电缆的一个或多个部分进行传输。这种转换使得不需要补偿由传输介质(即，传输线路或电缆)施加的AC电容性负载效应，并且降低了线路和/或电缆的每公里成本，并且因此当需要长距离传输电力时变得成本有效。

当有必要互连DC电气网络与AC电气网络时，在电力传输网络中利用DC电力与AC电力之间的转换。在任何这样的电力传输网络中，在AC和DC电力之间的每个接口都需要功率转换器来实现所需的转换：AC到DC或DC到AC。

由于施加到所述硬件的电流或电压波形的上升，对这种功率转换器上的故障的不良检测可能潜在地导致转换器硬件的损坏。

根据本发明的第一方面，提供了一种检测DC传输网络内远端功率转换器上的故障的方法，该DC传输网络包括通过传输介质的一个或多个部分彼此互连的近端功率转换器和至少一个远端功率转换器，该方法包括以下步骤：

(a)建立位于所述或每个远端功率转换器和近端功率转换器之间的传输介质的线性时不变模型(time-invariant model)；

(b)确定时不变模型的响应特征；

(c)测量在近端功率转换器处的传输介质的输出操作特性(operatingproperty)；

(d)将一个远端功率转换器识别为感兴趣的远端功率转换器；

(e)通过将时不变模型的响应特征的逆施加(applying an inverse)到在近端功率转换器处的传输介质的测量输出操作特性，导出(deriving)在感兴趣的远端功率转换器处的传输介质的对应输入操作特性；和

(f)将在感兴趣的远端功率转换器处的传输介质的导出的输入操作特性与故障特征进行比较，以确定感兴趣的远端功率转换器上是否存在故障。