[发明专利]特高压直流高端换流器阀区接地故障控制方法及控制装置

说明书

本申请提供特高压直流高端换流器阀区接地故障控制方法及控制装置。特高压直流输电系统包括至少一个整流站与至少一个逆变站，整流站与逆变站包括单直流极或双直流极，直流极包括串联连接的至少两个换流器，当高端换流器所在直流极为全阀组运行，并检测到高端换流器的阀区发生接地故障时，所述控制方法包括：控制高端换流器闭锁；控制流过故障点的电流最小；隔离高端换流器；控制特高压直流输电系统恢复正常运行。

技术领域

本申请涉及高压直流输电技术领域，具体涉及特高压直流高端换流器阀区接地故障控制方法及其控制装置。

背景技术

特高压直流输电系统一般采用两个换流器串联组成一个直流极，根据现有的工程分为常规特高压直流输电系统、分层接入特高压直流输电系统和混合特高压直流输电系统。

常规特高压直流输电系统为一个直流极的高、低端换流器都为电网换相换流器，且接入同一个交流电网。分层接入特高压直流输电系统为一个直流极的高、低端换流器都为电网换相换流器，且分别接入两个不同的交流电网。混合特高压直流输电系统分为几种：站间混合、极间混合和极内混合，站间混合的混合特高压直流输电系统采用电压源换流器的换流站一个直流极的高、低端换流器都为电压源换流器，极间混合的混合特高压直流输电系统采用电压源换流器的直流极的高、低端换流器都为电压源换流器，极内混合的混合特高压直流输电系统采用电网换相换流器和电压源换流器的直流极的高、低端换流器分别为电网换相换流器和电压源换流器。

当特高压直流输电系统双直流极平衡运行时，换流器检测到换流器阀区接地故障时，现有技术通过闭锁整个直流极来隔离故障，故障隔离后，采用单极大地继续运行，或者转金属回线运行，或者通过重启直流极的非故障换流器来实现双直流极平衡运行。

现有技术主要存在以下几个问题：闭锁整个直流极后，接地极线将流过很大电流，容易导致附近变电站的变压器有直流偏磁，引起变压器饱和；闭锁整个直流极后，如果输送功率较大，会损失较多的直流功率；闭锁整个直流极后，故障点会流过更多的故障电流。

因此，当特高压直流输电系统双直流极平衡运行时，换流器检测到换流器阀区接地故障时，应尽量在某些工况下不闭锁整个直流极，而只是闭锁故障的换流器。

发明内容

本申请实施例提供一种特高压直流高端换流器阀区接地故障控制方法，应用于特高压直流输电系统的直流极的高端换流器，所述特高压直流输电系统包括至少一个整流站与至少一个逆变站，所述整流站与所述逆变站包括单直流极或双直流极，所述直流极包括串联连接的至少两个换流器，所述高端换流器为靠近极母线的换流器，当所述高端换流器所在直流极为全阀组运行，并检测到所述高端换流器的阀区发生接地故障时，所述控制方法包括：控制所述高端换流器闭锁；控制流过故障点的电流最小；隔离所述高端换流器；控制所述特高压直流输电系统恢复正常运行。

根据一些实施例，所述高端换流器或所述低端换流器包括电网换相换流器或电压源换流器中的至少一种。

根据一些实施例，所述双直流极运行包括：每个所述直流极有至少一个换流器在运行；所述全阀组运行包括：所述高端换流器所在直流极除所述高端换流器之外还至少有一个换流器在运行。

根据一些实施例，所述高端换流器的阀区发生接地故障，包括：所述高端换流器发生接地故障、所述高端换流器与换流变压器之间连接线发生接地故障、所述换流变压器阀侧绕组发生接地故障的至少一种。

根据一些实施例，所述检测到所述高端换流器的阀区发生接地故障，包括：

检测到所述高端换流器直流侧的高压母线电流和低压母线电流之差的绝对值大于设定的电流差值。

根据一些实施例，如果所述高端换流器为电压源换流器，所述控制高端换流器闭锁包括：控制所述高端换流器停发触发脉冲，闭合所述高端换流器所在高端阀组的第二旁通开关，跳开所述高端换流器的换流变压器进线开关，所述第二旁通开关连接所述高端换流器的正极和负极。