[发明专利]一种基于多参量的直流转换开关振荡参数测量方法

说明书

本发明提供一种基于多参量的直流转换开关振荡参数测量方法，包括以下具体步骤，完成试验接线，闭合试验辅助开关QD，利用直流试验电源DC对振荡回路中的电容器组进行充电，直至试验电压；断开试验辅助开关QD，之后闭合直流转换开关中的开断装置QB，利用数据采集系统记录回路的振荡电流波形和电容两端的电压波形；若所测振荡电流、电压波形出现中断或畸变，适当提升试验电压，重复上述步骤，直至测得完整无中断、无畸变波形；根据振荡特性计算公式，得到回路等效电感值、回路等效电容值和回路阻尼电阻值。本发明可及时全面的综合分析并诊断直流转换开关早期缺陷，对直流转换开关的设备状态及直流转换能力进行准确评价与判断，保障超、特高压直流跨区电网的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种对高压直流转换开关有源型、无源型振荡回路特性参数测 量的方法，具体为一种基于多参量的直流转换开关振荡参数测量方法。

背景技术

我国能源与负荷逆向分布，其中煤炭资源保有储量的76％分布在北部地区； 水能资源的80％分布在西部地区；陆地风能主要集中在北部地区，但2/3以上 的能源需求集中在中东部地区。根据国家能源发展规划，大规模发展高压直流 输电技术，是实现远距离、大容量的能源资源高效配置的重要途径。国家电网 公司±800kV特高压直流工程已投运建成5回，正在建设5回，规划建设7回， 并将直流电压进一步提升至±1100kV。

各电压等级换流站内均装有直流转换开关，是直流输变电工程的重要设备。 直流转换开关主要作用是改变直流系统的运行方式及隔离直流侧出现的故障， 包括金属回路转换开关(MRTB)、大地回路转换开关(GRTS)、中性母线开关 (NBS)、中性母线接地开关(NBGS)等类型。由于直流电流的开断无类似于交流电流的可利用电流过零点，因此开断直流电流需强迫过零，通过振荡回路 在直流电流上叠加振荡电流方式，实现过零遮断。

因此，直流转换开关的振荡特性关系到直流电流转换的成败，对于准确掌 握直流转换开关回路状态信息，及时全面的综合分析并诊断早期缺陷，对直流 转换开关的设备状态及直流转换能力进行准确评价与判断，保障超、特高压直 流跨区电网的安全稳定运行具有重要作用。

在直流电流转换过程中，由于直流电流自身无零点，必须通过振荡回路的 高频电流信号来产生零点，因此直流开关的开断能力与振荡回路的参数是息息 相关的。振荡回路的回路等效电容、回路等效电感、回路阻尼电阻、衰减时间 常数任何一个发生变化时都会影响到高频电流信号的幅值、振荡频率以及衰减 速度，只有当振荡回路参数、避雷器组吸收能量与开断元件的电弧特性有良好配合时才能保证直流开关在要求的时间内成功开断。

目前，在现场测量方法时，试验方法一般为利用直流试验电源对振荡回路 中的电容器组进行充电，直至试验电压。然后，断开试验辅助开关QD，之后闭 合直流转换开关中的开断装置QB，利用电流传感器、数据采集系统记录回路的 振荡电流波形。最后，利用电容测量装置测量电容器组的电容值。

上述测量方法存在以下不足：

(1)回路等效电容、回路等效电感、回路阻尼电阻、衰减时间常数等振荡 参数的计算，均基于所采集的振荡电流波形，数据来源单一，且无法互相印证。 由于电流传感器输出波形中存在零漂现象，即在没有电流通过时，电流传感器 的输出端口也会输出一定数值的信号值，仅依靠电流传感器采集的振荡电流波形进行计算，误差较大。

(2)计算回路等效电感值和回路阻尼电阻值的前提是必须知道回路等效电 容。但现场试验时一般是使用电容测试仪器测量电容器组的电容值，所测结果 为电容器组与开断装置断口并联电容之和，相对于真实的回路等效电容，存在 一定的误差，会导致后续计算的结果误差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多参量的直流转换开关振荡参数测量方法， 通过提出一种基于多参量的直流转换开关振荡参数测量方法，解决了现有测量 数据来源单一、准确度不高的技术问题，有效指导开展直流转换开关振荡特性 现场测量工作的开展。