[发明专利]故障处理方法、装置和柔性直流输电系统

说明书

本发明提出了一种故障处理方法、装置和柔性直流输电系统。方法包括：响应于柔性直流输电系统的故障信号，闭锁故障处理子模块；获取输电线路的电流；基于电流下降至第一电流阈值，则经过去游离时长后控制故障处理子模块切换至不控整流运行方式；根据电流确定柔性直流输电系统的故障状态；根据故障状态控制故障处理子模块。从而能够在去游离阶段结束之后对故障状态进行识别，仅在判断为瞬时性故障后进行解锁，判断为永久性故障后重新闭锁故障极换流器，隔离故障线路，实现柔性直流输电系统故障自适应恢复，避免永久性故障下多次执行恢复操作造成不必要的冲击和安稳控制动作的延时，有利于提高系统稳定性和供电可靠性。

技术领域

本发明涉及直流输电系统技术领域，具体而言，涉及一种柔性直流输电系统的故障处理方法、一种柔性直流输电系统的故障处理装置和一种柔性直流输电系统。

背景技术

直流输电系统多采用架空输电线路，输电距离远，运行环境复杂，故障率高。直流线路故障会影响功率的传输，危害电力电子设备的安全运行；由于直流输送容量大，如果故障处理不当还会引发连锁故障、大停电等严重事故。相关技术中，采用具有故障自清除能力子模块的柔性直流输电系统，无需配置直流断路器，通过闭锁子模块即可快速清除故障，并进行解锁以期快速恢复运行。然而这种恢复操作具有盲目性，在闭锁前并没有对故障是否消失进行判断，对于永久性故障仍会多次进行恢复，对系统造成多次冲击，延长安稳装置动作时间，扩大故障影响。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一方面在于提出了一种柔性直流输电系统的故障处理方法。

本发明的第二方面在于提出了一种柔性直流输电系统的故障处理装置。

本发明的第三方面在于提出了一种柔性直流输电系统。

有鉴于此，根据本发明的第一方面，提出了一种柔性直流输电系统的故障处理方法，柔性直流输电系统包括模块化多电平换流器和与模块化多电平换流器连接的输电线路，模块化多电平换流器设置有至少一个故障处理子模块，方法包括：响应于柔性直流输电系统的故障信号，闭锁故障处理子模块；获取输电线路的电流；基于电流下降至第一电流阈值，则经过去游离时长后控制故障处理子模块切换至不控整流运行方式；根据电流确定柔性直流输电系统的故障状态；根据故障状态控制故障处理子模块。

本发明提供的柔性直流输电系统的故障处理方法，在线路发生故障后立即闭锁故障处理子模块，以清除直流故障电流，以使输电线路的电压、电流降至零，同时考虑到输电系统的误差，若电流下降至第一电流阈值，则确定换流器已经切断故障电流，并开始计时，等待预设的去游离时长，以保证瞬时性故障下故障点熄弧及绝缘恢复，然后控制故障处理子模块切换至不控整流运行方式，在该运行模式下，换流器相当于一个不控整流桥，接下来根据电流是否重新出现识别出柔性直流输电系统的故障状态，具体地，故障状态包括瞬时性故障和永久性故障，根据故障状态确定是否进行换流器重启操作，并以此为依据控制故障处理子模块。从而通过去游离阶段后不控整流方式下的两段式电流识别故障状态，仅在在识别为瞬时性故障后解锁子模块以恢复系统运行，识别为永久性故障后则重新闭锁故障极，隔离故障线路，实现柔性直流输电系统故障自适应恢复，避免资源浪费，同时避免永久性故障下多次执行恢复操作造成不必要的冲击和安稳控制动作的延时，有利于提高输电系统稳定性和供电可靠性。

其中，去游离时长可根据直流输电线路绝缘恢复特征及定电压设定值合理设置。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的柔性直流输电系统的故障处理方法，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，进一步地，根据电流确定柔性直流输电系统的故障状态的步骤，具体包括：基于第一预设时长内电流达到第二电流阈值，和/或基于第二预设时长内电流达到第三电流阈值，则确定故障状态为永久性故障；其中，第二预设时长大于第一预设时长，第三电流阈值小于第二电流阈值。