[发明专利]一种可控自恢复消能装置的能量越限保护方法

说明书

本发明实施例涉及一种可控自恢复消能装置的能量越限保护方法，包括步骤：S1、在第一次投入完成后，获取本次投入注入的能量值L₁和时刻t₁；S2、判断该能量值L₁是否超过第一能量阈值Q₁，若超过，则执行步骤S3；若未超过，则执行步骤S4；S3、闭锁该装置；S4、若进行下一次投入，则在该次投入完成后计算本次有效吸收能量值L_n′；S5、判断该有效吸收能量值L_n′是否超过第一能量阈值Q₁，若超过，则执行步骤S3；若未超过，则执行步骤S4。本发明实施例的技术方案，通过控制开关的分、合，实现避雷器受控元件投切，在保证设备安全的前提下最大利用率地抑制系统暂态过电压，提高系统的抗扰动能力，保证电网的安全稳定运行。

技术领域

本发明实施例涉及电力系统故障保护技术领域，尤其涉及一种可控自恢复消能装置的能量越限保护方法。

背景技术

特高压直流的快速发展有效弥补了负荷中心的电力缺口并减少了煤炭消耗，在促进负荷中心的经济发展和环境保护方面发挥了重要作用。但是，由于送端电网相对比较薄弱，常规电源装机较少，风机耐压能力较低。在直流发生受端换相失败扰动时，整流站触发角增大，送端换流站母线电压降低，导致送端近区风电机组进入低压穿越状态；而在换相失败恢复期间，整流站触发角减小，换流站大量盈余的无功将引起风电机组等周边电网设备感受到不同程度的过电压，导致风电机组脱网。当部分风电机组因高电压脱网后，导致线路潮流变轻、容性无功补偿过剩，将进一步拉高周边电压，继而引发风电机组的连锁脱网。这些过电压问题严重限制着特高压直流输电系统的稳定运行。

以扎鲁特-青州特高直流输电工程为例，其输送容量为10000MW，直流额定电流6250A，于2017年双极投产，是东北地区重要的能源外送通道，可以有效解决东北地区窝电问题，促进东北地区风电消纳，降低弃风率。如果直流系统受端发生换相失败或直流故障闭锁，会引起送端扎鲁特换流站交流母线暂态过电压，受扎鲁扎换流站近区网架系统限制，为使换流站交流母线过电压不超过1.3p.u.，需要将扎鲁特-青州直流系统的输送功率限制在6800MW以下，不利于发挥大直流能源通道的作用。

大功率方式下发生双极直流故障(双极换相失败、双极闭锁、双极线路重启动)，直流功率中断期间交流系统和交流滤波器发出大量过剩无功，在扎鲁特换流站造成超过系统控制水平(1.3p.u.)的暂态过电压，是约束直流功率的主要问题。

发明内容

基于现有技术的上述情况，本发明实施例的目的在于提供一种可控自恢复消能装置的能量越限保护方法，提高了设备利用率，有效解决了系统过电压问题，进一步提高系统的故障穿越能力，提升电网系统安全稳定性能。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种可控自恢复消能装置的能量越限保护方法，所述可控自恢复消能装置包括N个并联连接的避雷器固定元件、N个并联连接的避雷器受控元件、触发开关和旁路开关，其中N为自然数；所述触发开关和旁路开关均并联于避雷器受控元件，并依据投入指令关断或接通，以将避雷器受控元件投入或退出；该方法包括步骤：

S1、在第一次投入完成后，获取本次投入注入的能量值L₁和时刻t₁；

S2、判断该能量值L₁是否超过第一能量阈值Q₁，若超过，则执行步骤S3；若未超过，则执行步骤S4；

S3、闭锁该装置；

S4、若进行下一次投入，则在该次投入完成后获取本次投入注入的能量值L_n和时刻t_n，并根据该能量值L_n和时刻t_n以及前一次投入注入的能量值L_n-1和时刻t_n-1计算本次有效吸收能量值L_n'；