抑制換流器橋間過電壓的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及直流輸電領(lǐng)域，特別是涉及過電壓控制改造技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在特高壓直流工程中，有較為廣泛應(yīng)用的12脈動串聯(lián)結(jié)構(gòu)的換流器結(jié)構(gòu)。在實際工程的解鎖過程中，12脈動閥組的觸發(fā)角可能存在偏差，激發(fā)24次諧波，24次諧波在換流器回路中引起諧振，在換流器橋間產(chǎn)生較高的過電壓，即使采用避雷器，亦可能對設(shè)備壽命造成傷害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對換流器橋間存在過電壓的問題，提供一種抑制換流器橋間過電壓的方法和系統(tǒng)。
[0004]一種抑制換流器橋間過電壓的方法，包括以下步驟:
[0005]測量換流器的中性母線的電流值，分解得到24次諧波分量電流幅值，并根據(jù)雙12脈動閥組中的單個12脈動閥組的換流變壓器和所述中性母線上的平波電抗器兩者的總電感值、所述24次諧波分量電流幅值，計算獲得單個12脈動閥組上的24次諧波分量電壓幅值；其中，所述雙12脈動閥組的兩端各通過所述中性母線串聯(lián)一個所述平波電抗器，所述雙12脈動閥組包括兩個12脈動閥組，所述兩個12脈動閥組之間串聯(lián)，所述12脈動閥組包括兩個6脈動閥組；
[0006]測量所述雙12脈動閥組中當前運行的低端6脈動閥組的換流變壓器閥側(cè)的相電壓峰值；
[0007]測量所述兩個12脈動閥組串聯(lián)連接處的中點電壓，計算獲得所述低端6脈動閥組的換流變壓器閥側(cè)的等效中性點的電壓直流分量，所述電壓直流分量是所述中點電壓的四分之一;
[0008]根據(jù)所述24次諧波分量電壓幅值、所述相電壓峰值與所述電壓直流分量之和，獲得換流器橋間過電壓；
[0009]判斷所述換流器橋間過電壓是否大于設(shè)定閾值；
[0010]若是，則在下次對換流器進行解鎖之前，使直流濾波器斷路，其中，所述直流濾波器兩端分別與所述雙12脈動閥組兩端的平波電抗器串聯(lián)。
[0011]—種抑制換流器橋間過電壓的系統(tǒng)，包括以下單元:
[0012]第一測量單元，用于測量換流器的中性母線的電流值，分解得到24次諧波分量電流幅值，并根據(jù)雙12脈動閥組中的單個12脈動閥組的換流變壓器和所述中性母線上的平波電抗器兩者的總電感值、所述24次諧波分量電流幅值，計算獲得單個12脈動閥組上的24次諧波分量電壓幅值；其中，所述雙12脈動閥組的兩端各通過所述中性母線串聯(lián)一個所述平波電抗器，所述雙12脈動閥組包括兩個12脈動閥組，所述兩個12脈動閥組之間串聯(lián)，所述12脈動閥組包括兩個6脈動閥組；
[0013]第二測量單元，用于測量所述雙12脈動閥組中當前運行的低端6脈動閥組的換流變壓器閥側(cè)的相電壓峰值；
[0014]第三測量單元，用于測量所述兩個12脈動閥組串聯(lián)連接處的中點電壓，計算獲得所述低端6脈動閥組的換流變壓器閥側(cè)的等效中性點的電壓直流分量，所述電壓直流分量是所述中點電壓的四分之一；
[0015]計算單元，用于根據(jù)所述24次諧波分量電壓幅值、所述相電壓峰值與所述電壓直流分量之和，獲得換流器橋間過電壓；
[0016]判斷單元，用于判斷換流器橋間過電壓是否大于設(shè)定閾值；
[0017]斷路單元，用于在所述判斷單元的判斷結(jié)果為是時，在下次對換流器進行解鎖之前，使直流濾波器斷路，其中，所述直流濾波器兩端分別與所述雙12脈動閥組兩端的平波電抗器串聯(lián)。
[0018]根據(jù)上述本發(fā)明的方案，其是先檢測換流器的橋間過電壓大小，并與設(shè)定閾值相比較，若大于設(shè)定閾值，則在下次對換流器進行解鎖之前，使直流濾波器斷路，切斷24諧波在換流器中的回路，抑制了換流器橋間過電壓的產(chǎn)生，本方案有效簡便，抑制過電壓之后進行正常解鎖，不會增加直流輸電系統(tǒng)的復(fù)雜程度。
【附圖說明】
[0019]圖1是抑制換流器橋間過電壓的方法流程圖；
[0020]圖2是其中一個實施例的換流器中刀閘的位置示意圖；
[0021]圖3是其中一個實施例的換流器中刀閘的位置示意圖；
[0022]圖4是抑制換流器橋間過電壓的系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護范圍。
[0024]參見圖1、圖2和圖3所示，為本發(fā)明的抑制換流器橋間過電壓的方法實施例。該實施例中的抑制換流器橋間過電壓的方法包括如下步驟:
[0025]步驟SlOl:測量換流器的中性母線的電流值，分解得到24次諧波分量電流幅值，并根據(jù)雙12脈動閥組中的單個12脈動閥組的換流變壓器和中性母線上的平波電抗器兩者的總電感值、所述24次諧波分量電流幅值，計算獲得單個12脈動閥組上的24次諧波分量電壓幅值；
[0026]其中，所述雙12脈動閥組的兩端各通過所述中性母線串聯(lián)一個所述平波電抗器，所述雙12脈動閥組包括兩個12脈動閥組，即為圖2和圖3中的12脈動上閥組和12脈動下閥組，所述兩個12脈動閥組之間串聯(lián)，所述12脈動閥組包括兩個6脈動閥組；圖2、圖3中部分交疊的兩個圓圈表示換流變壓器；
[0027]具體的，進行計算之前，獲取直流輸電系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)，確定其是否為雙12脈動閥組運行，若是，則對其進行簡化，不考慮拓撲結(jié)構(gòu)中的交流部分、直流線路和對站電路，然后以簡化后的拓撲結(jié)構(gòu)來進行后續(xù)計算；測量得到換流器的中性母線的電流值后，通過傅里葉變換分解得到直流分量電流幅值和24此諧波分量電流幅值；總電感值包括雙12脈動閥組中的單個12脈動閥組的兩個換流變壓器的電感和中性母線上的兩個平波電抗器的電感。
[0028]步驟S102:測量所述雙12脈動閥組中當前運行的低端6脈動閥組的換流變壓器閥側(cè)的相電壓峰值；
[0029]步驟S103:測量所述兩個12脈動閥組串聯(lián)連接處的中點電壓，計算獲得所述低端6脈動閥組的換流變壓器閥側(cè)的等效中性點的電壓直流分量，所述電壓直流分量是所述中點電壓的四分之一；
[0030]步驟S104:根據(jù)所述24次諧波分量電壓幅值、所述相電壓峰值與所述電壓直流分量之和，獲得換流器橋間過電壓；
[0031]步驟S105:判斷所述換流器橋間過電壓是否大于設(shè)定閾值；若是，則在下次對換流器進行解鎖之前，使直流濾波器斷路，其中，所述直流濾波器兩端分別與所述雙12脈動閥組兩端的平波電抗器串聯(lián)。
[0032]本發(fā)明的方案是先檢測換流器的橋間過電壓大小，并與設(shè)定閾值相比較，若大于設(shè)定閾值，則在下次對換流器進行解鎖之前，使直流濾波器斷路，切斷24諧波在換流器中的回路，抑制了換流器橋間過電壓的產(chǎn)生，本方案有效簡便，抑制過電壓之后進行正常解鎖，不會增加直流輸電系統(tǒng)的復(fù)雜程度。
[0033]在其中一個實施例中，所述測量所述雙12脈動閥組中當前運行的低端6脈動閥組的換流變壓器閥側(cè)的相電壓峰值的步驟包括以下步驟:
[0034]測量所述雙12脈動閥組中當前運行的低端6脈動閥組的換流變壓器閥側(cè)的相電壓幅值；其中，所述低端6脈動閥組的換流變壓器為星型-三角型的接線方式；
[0035]將所述相電壓幅值等效轉(zhuǎn)換成所述低端6脈動閥組的換流變壓器為星型-星型的接線方式下的相電壓峰值。
[0036]在其中一個實施例中，所述中性母線的電流值、所述中點電壓和/或所述相電壓幅值是通過錄波軟件測量的。通過錄波軟件獲取工程現(xiàn)場的換流器的實測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的準確度較高。
[0037]在其中一個實施例中，根據(jù)以下公式計算所述24次諧波分量電壓幅值:
[0038]Uf 24= wL*I 24= 2 JT f nL*I24;
[0039]其中，Uf 24是所述24次諧波分量電壓幅值，I 24是所述中性母線的電流的24次諧波分量電流幅值，fn是所述I 24的頻率，w是所述頻率f ?對應(yīng)的角速度，L是所述單個12脈動閥組的換流變壓器和所述平波電抗器兩者的總電感值。
[0040]在其中一個實施例中，使直流濾波器斷路的步驟包括以下步驟:
[0041 ] 斷開直流濾波器端部的刀閘，所述刀閘連接在所述直流濾波器與所述平波電抗器之間；
[0042]具體的，如圖2和圖3所示，所述刀閘為一個或兩個，當所述刀閘為一個時，所述刀閘連接在所述直流濾波器的任意一端；當所述刀閘為兩個時，所述刀閘分別連接在所述直流濾波器的兩端。所述刀閘可手動斷開，也可自動斷開。
[0043]上述抑制換流器橋間過電壓的方法，應(yīng)用于換流器正常解鎖過程之前，使直流濾波器斷路之后，進行正常解鎖。
[0044]由于雙12脈動閥組在解鎖過程中上下閥組的觸發(fā)角可能存在偏差，導(dǎo)致Udm產(chǎn)生12次和24次諧波分量，并在單個12脈動閥組之間產(chǎn)生較高的過電壓Ubf。而通過簡化直流解鎖過程的拓撲結(jié)構(gòu)(去除交流部分、直流線路和對站電路)，可認為此時直流濾波器對Udm產(chǎn)生12次和24次諧波分量呈現(xiàn)高通狀態(tài)，等值為短路，從而形成的回路即為諧振電路。若此時斷開直流濾波器，相當于切斷了諧振電路，即抑制了諧振過電壓的產(chǎn)生。
[0045]本方法依據(jù)上述原理，通過使直流濾波器斷路，切斷了 24次諧波在換流器中的回路，抑制了換流器橋間過電壓的產(chǎn)生，本方案有效簡便，而且使直流濾波器斷路之后進行正常解鎖，不會增加直流輸電系統(tǒng)的復(fù)雜程度。
[0046]根據(jù)上述抑制換流器橋間過電壓的方法，本發(fā)明還提供一種抑制換流器橋間過電壓的系統(tǒng)，以下就本發(fā)明的抑制換流器橋間過電壓的系統(tǒng)的實施例進行詳細說明。
[0047]參見圖4所示，為本發(fā)明的抑制換流器橋間過電壓的系統(tǒng)的實施例。該實施例中的抑制換流器橋間過電壓的系統(tǒng)包括圖4中的第一測量單元201，第二測量單元202，第三測量單元203，計算單元204，判斷單元205，斷路單元206，其中:
[0048]第一測量單元201