[发明专利]一种在线监测换流器和直流母线绝缘水平的装置及方法

说明书

本发明提供一种在线监测换流器和直流母线绝缘水平的装置，包括中央处理单元，以及与中央处理单元均相连的报警单元和检测单元；检测单元还与直流母线的正负极相连，在线正反向检测直流母线与多个换流器当前连接状态下直流母线正负极对地的电压；中央处理单元根据直流母线正负极对地的电压，计算出直流母线正负极对地的绝缘电阻并与预设的第一电阻阈值分别进行对比，且进一步根据对比结果，输出相应的控制信号；报警单元根据控制信号，开启报警来判定直流母线或其相连换流器的绝缘水平超标；或关断报警来判定直流母线或其相连换流器的绝缘水平正常。实施本发明，能够及时在线监测换流器和直流母线的绝缘水平并告警，保证整个UPFC的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及电力设备在线监测技术领域，尤其涉及一种在线监测换流器和直流母线绝缘水平的装置及方法。

背景技术

灵活交流输电(FACTS，Flexible AC Transmission System)技术以电力电子技术为基础，结合现代控制技术实现对原有交流输电系统参数和网络结构的快速灵活控制，能够大幅提升电网线路输送能力、增强系统灵活性，已经成为电网建设的重要发展方向。

统一潮流控制器(UPFC，Unified Power Flow Controller)是迄今为止通用性最好的FACTS装置，仅通过控制规律的改变，就能分别或同时实现并联补偿、串联补偿和移相等几种不同的功能。UPFC可以看作是一台静止同步补偿器(STATCOM，Static SynchronousCompensator)与一台静止同步串联补偿器(SSSC，static series synchronouscompensator)在直流侧并联构成的，它可以同时并非常快速地独立控制输电线路中的有功功率和无功功率，从而使得UPFC拥有STATCOM、SSSC都不具备的四象限运行功能。UPFC在一定程度上代表了灵活交流输电技术的发展趋势，尤其在保证电网安全稳定运行的同时，大幅度提高电网资源的利用效率、克服输配电的瓶颈，实现电力系统资源的优化配置方面，将发挥关键作用。

在UPFC工程中，通常是由多个换流器(如模块化多电平换流器MMC(ModularMultilevel Converter))共直流母线构成，由直流母线连接多个换流器，并通过多个开关形成灵活多变的不同组合。

然而，换流器与直流母线的绝缘水平会直接影响着UPFC的运行安全。例如，直流母线出现故障(如接地故障、极间故障及断线故障)或者出现不正常运行方式(如绝缘水平下降、低电压或过电压等)，从而影响整个UPFC的安全稳定运行；又例如，换流器发生故障(如接地、短路、交流窜入等)，故障会传播到直流母线和其它换流器，从而影响整个UPFC的安全稳定运行。

因此，为了避免上述情况的发生，需要及时在线监测换流器和直流母线的绝缘水平。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种在线监测换流器和直流母线绝缘水平的装置及方法，能够及时在线监测换流器和直流母线的绝缘水平并告警，保证整个UPFC的安全稳定运行。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种在线监测换流器和直流母线绝缘水平的装置，其用于多个换流器共直流母线形成的统一潮流控制器上；所述装置包括中央处理单元，以及与所述中央处理单元均相连的报警单元和检测单元；其中，

所述检测单元还与所述直流母线的正负极相连，用于在线正反向检测所述直流母线与所述多个换流器当前连接状态下所述直流母线正极对地及负极对地的电压；其中，所述直流母线与所述多个换流器的连接状态包括所述直流母线与所述多个换流器均处于断开的状态以及所述直流母线与所述多个换流器之中其一处于导通的状态；