[发明专利]故障处理方法、装置和电网换相高压直流输电系统

说明书

本发明提出了一种故障处理方法、装置和电网换相高压直流输电系统。其中，方法包括：响应于直流输电系统的故障信号，获取输电线路的电流；基于电流下降至电流阈值，则经过去游离时长后获取输电线路的电压；比较电压和电压阈值之间的大小关系；根据电压和电压阈值之间的大小关系，确定直流输电系统的故障状态；根据故障状态控制直流输电系统。从而能够在去游离阶段结束之后对故障状态进行识别，仅在瞬时性故障消失后进行重启，永久性故障下执行闭锁顺序，隔离故障线路，实现直流输电系统故障自适应重启，有效避免重启于永久性故障对输电系统造成的二次冲击，保障设备安全，提升直流输电系统安全性，延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及直流输电系统技术领域，具体而言，涉及一种电网换相高压直流输电系统的故障处理方法、一种电网换相高压直流输电系统的故障处理装置和一种电网换相高压直流输电系统。

背景技术

相比于交流输电技术，直流输电技术具有损耗小、输送距离远、输送容量大、易于控制等优点，得到了快速的发展。现有直流输电系统多采用架空输电线路，输电距离远，但运行环境复杂，故障率高，当发生故障时直流输电系统将短时形成短路，影响功率的传输，并产生巨大的直流故障电流，进而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，因此直流线路故障后的快速清除和恢复对提高供电可靠性，维持系统稳定性至关重要。LCC-HVDC(电网换相高压直流输电)系统具有故障重启动功能(DC-Line Fault Recovery Sequences，DFRS)以快速清除故障并尝试重启，然而在进行重启前，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重启，对系统造成多次冲击，延长安稳装置动作时间，造成更严重的损失。

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电网换相高压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电网换相高压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电网换相高压直流输电系统。

有鉴于此，根据本发明的第一方面，提出了一种电网换相高压直流输电系统的故障处理方法，直流输电系统包括换流器和连接于换流器的输电线路，处理方法包括：响应于直流输电系统的故障信号，获取输电线路的电流；基于电流下降至电流阈值，则经过去游离时长后获取输电线路的电压；比较电压和电压阈值之间的大小关系；根据电压和电压阈值之间的大小关系，确定直流输电系统的故障状态；根据故障状态控制直流输电系统。

本发明提供的电网换相高压直流输电系统的故障处理方法，在线路发生故障后换流器以逆变状态运行，并抽取直流输电系统的故障能量，从而抑制故障电流，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，然后通过电压和电压阈值之间的大小关系判断线路是否再次出现电压，从而识别出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重启操作，并以此为依据控制电网换相高压直流输电系统。从而能够在去游离阶段结束之后对故障状态进行识别，仅在瞬时性故障消失后进行重启，永久性故障下执行闭锁顺序，隔离故障线路，实现电网换相高压直流输电系统故障自适应重启，有效避免重启于永久性故障造成不必要的冲击和安稳装置的延时动作，保障设备安全，有利于提高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。

具体地，电网换相高压直流输电系统无需额外设置断路器或故障处理模块。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的电网换相高压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：