CN109103917A - 一种柔性直流输电***处理高频分量的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种柔性直流输电***处理高频分量的方法及装置，根据柔性直流输电***的换流站处于联网还是孤岛运行方式及运行时间长短，通过高频分量检测逻辑，辅助网侧电压判据，对柔性直流输电换流站采取直接永久闭锁并跳闸或者临时闭锁换流阀后再解锁等不同的处理方式。本发明提供的柔性直流输电***处理高频分量的方法，避免出现高频分量时，柔性直流输电***的永久闭锁，尤其是联网转孤岛过程中的闭锁跳闸，利用本方法及装置，优化柔性直流输电***的闭锁逻辑，提高柔性直流输电***的运行稳定性，防止***跳闸，用户停电等。

Description

一种柔性直流输电***处理高频分量的方法及装置
技术领域
本发明涉及电力***柔性直流输电技术领域，具体涉及一种柔性直流输电***处理高频分量的方法及装置。
背景技术
柔性直流输电***采用电压源型换流器，可以独立、快速控制***的有功功率和无功功率，从而提高***的稳定性，抑制***频率和电压的波动，提高交流***的稳态性能。
随着柔性直流输电技术的发展，柔性直流输电***越来越多的被用于新能源并网、城市供电、海岛孤岛供电、电网互联等场合。随着国内外柔性直流输电***工程的投入使用，由变流器引起的稳定性问题也逐渐凸显，对于不同类型振荡现象的报道也在增加。尹聪琦、谢小荣等的《柔性直流输电***振荡现象分析与控制方法综述》中提到了国内外多个柔直***振荡现象，尤其是舟山五端直流输电工程中某个换流站在联网运行转为孤岛运行期间，发生高频分量跳闸，损坏用户设备；鲁西直流工程一端柔直换流站经弱电网接入交流电网时，发生1.2kHz左右的高频振荡，造成***停运。孙素娟、翟炜等的《可适应宽频带的抗混叠有源阻尼控制策略》提出了一种带超前补偿的虚拟电阻有源阻尼控制，来抑制高频分量。
国内外的大学、科研机构等均从稳定性方面进行了分析，但由于阻抗扫描、***建模等并不能和现场完全一致，高频分量的抑制措施并未有效应用于柔直工程现场，尤其是在柔直***联网转孤岛的过程中，尚未存在完全有效的措施，抑制高频分量对***、设备的影响。
因而，有必要寻找一种柔性直流输电***可靠的处理高频分量的方法，对于柔性直流输电***运行过程中出现的高频分量进行有效的检测，对设备进行有效的保护，避免柔性直流输电***的永久闭锁，实现柔性直流输电***的安全、稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不足,提供一种柔性直流输电***可靠的处理高频分量的方法，对于柔性直流输电***运行过程中出现的高频分量进行有效的检测，对设备进行有效的保护，避免柔性直流输电***的永久闭锁，实现柔性直流输电***的安全、稳定运行。
为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：一种柔性直流输电***处理高频分量的方法，柔性直流输电***的换流站具备联网和孤岛两种运行方式，所述方法配置高频分量检测逻辑；当柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay后，若高频分量检测逻辑检测到高频分量，则换流站直接永久闭锁并跳闸；
当柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，若高频分量检测逻辑检测到高频分量，则临时闭锁换流阀一段时间Tb；在临时闭锁换流阀期间，检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源；临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，设定柔性直流输电换流站工作于联网运行方式，交流***无交流电源时设定柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内再次检测到高频分量，且检测到的高频分量的次数大于设定值，则换流站永久闭锁并跳闸；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内再次检测到高频分量，则换流站直接永久闭锁并跳闸。
上述方案中，具体包含如下步骤：
(1)判断柔性直流输电换流站的运行状态，若工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay后，执行步骤(2)；若工作于联网运行方式或孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay，则执行步骤(3)；
(2)工作于孤岛运行方式时间大于Tdelay时，判断高频分量检测逻辑是否检测到高频分量，是则换流站直接永久闭锁并跳闸，不再执行以下步骤，否则继续进行高频分量检测；
(3)工作于联网运行方式或孤岛运行方式未超过时间Tdelay时，判断高频分量检测逻辑是否检测到高频分量，若高频分量检测逻辑检测到高频分量，计数器加1，然后执行步骤(4)，否则继续进行高频分量检测；
(4)临时闭锁换流阀一段时间Tb，临时闭锁换流阀期间，检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源，然后执行步骤(5)；
(5)临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，柔性直流输电换流站维持原有运行方式，执行步骤(7)；若交流***无交流电源时，柔性直流输电换流站转为孤岛运行，执行步骤(6)；
(6)运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式的时间，若孤岛运行时间超出Tdelay，则转向步骤(2)，若孤岛运行时间未超出Tdelay，则执行步骤(7)；
(7)若后续运行中，在设定时间Trun内再次检测到高频分量，则执行步骤(8)，否则执行步骤(9)；
(8)计数器加1，计数器值大于设定值N时，换流站永久闭锁并跳闸，不再执行以下步骤，计数器值小于等于N时，重新执行步骤(4)；
(9)若后续运行时间Trun内中未检测到高频分量，则复位计数器，重新执行步骤(1)。
上述方案中，所述设定时间Trun的取值范围为：Trun≥10ms。
上述方案中，所述的高频分量检测逻辑，包含以下步骤：
(21)检测三相电压一周期内的最大绝对值；
(22)若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|≥Upeak_set，则通过过零点判断其频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|＜Upeak_set，则判定该相电压频率为基准频率；其中，Upeak_set为电压阈值；
(23)当三相电压中的任意两相的频率大于频率设定值fset且持续设定时间thfdelay，判定出现高频分量。
上述方案中，所述设定时间thfdelay的取值范围为：thfdelay＞5ms。
上述方案中，所述临时闭锁换流阀指临时闭锁整个换流阀的所有桥臂，其临时闭锁时间tb＞5ms。
上述方案中，所述的计数器，在临时闭锁换流阀期间，暂停对高频分量检测逻辑的检测结果进行计数统计，其计数器输出最大设定值N≥2。
上述方案中，所述判断交流***是否存在交流电源，具体方法是：若网侧电压有效值Usrms大于电压设定值Uset，即Usrms＞Uset，则判断交流***存在交流电源，反之，判断交流***无交流电源。
本发明同时提出了一种柔性直流输电***处理高频分量的装置，包括：
运行状态判断单元，用于判断换流站的运行状态，同时判断交流***是否存在交流电源；
高频分量检测单元，用于实时检测换流站的高频分量；
高频分量检测结果计数单元，用于统计高频分量检测单元的检测结果，并进行结果判断；
换流站出口单元，根据运行状态判断单元、高频分量检测单元、高频分量检测结果计数单元的输出结果，进行动作处理，其动作后果包括：临时闭锁换流阀、永久闭锁换流阀、跳闸；
调用单元，用于调用各个单元进行相关处理。
上述方案中，所述调用单元调用运行状态判断单元，在所述运行状态判断单元判定柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay后，若高频分量检测单元检测到高频分量，调用单元调用换流站出口单元令换流站直接永久闭锁并跳闸；
在所述运行状态判断单元判定柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，若高频分量检测单元检测到高频分量，则所述调用单元调用换流站出口单元临时闭锁换流阀一段时间Tb；在临时闭锁换流阀期间，所述运行状态判断单元检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源，临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，设定柔性直流输电换流站工作于联网运行方式，交流***无交流电源时设定柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内若高频分量检测单元再次检测到高频分量，且根据高频分量检测结果计数单元统计检测到的高频分量的次数大于设定值，则调用单元调用换流站出口单元令换流站永久闭锁并跳闸；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内若高频分量检测单元再次检测到高频分量，则调用单元调用换流站出口单元令换流站直接永久闭锁并跳闸。
上述方案中，(1)所述装置设置启动单元，所述启动单元启动运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式的时间是否大于设定时间Tdelay或工作于联网运行方式，判断结果传递给高频分量检测单元；
(2)在运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式一段时间Tdelay后，若高频分量检测单元检测到高频分量，则所述调用单元调用换流站出口单元直接永久闭锁换流阀并跳闸；
(3)在运行状态判断单元判断换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过时间Tdelay时，若高频分量检测单元检测到高频分量，则高频分量检测结果计数单元加1，且调用单元调用换流站出口单元临时闭锁换流阀一段时间Tb，期间，调用单元调用运行状态判断单元检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源；
(4)临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，运行状态判断单元判断柔性直流输电换流站工作于联网运行方式，则后续运行中，若在设定时间Trun内中高频分量检测单元再次检测到高频分量，且高频分量检测结果计数单元统计检测到的高频分量的次数大于设定值N时，调用单元调用换流站出口单元令换流站永久闭锁并跳闸；
若交流***无交流电源时，运行状态判断单元判断柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式；在运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式的时间，若孤岛运行时间超出Tdelay，当高频分量检测单元检测到高频分量，则所述调用单元调用换流站出口单元直接永久闭锁换流阀并跳闸，若孤岛运行时间未超出Tdelay，则后续运行中，若在设定时间Trun内中高频分量检测单元再次检测到高频分量，且高频分量检测结果计数单元统计检测到的高频分量的次数大于设定值N时，调用单元调用换流站出口单元令换流站永久闭锁并跳闸；；
若临时闭锁换流阀结束后，后续运行时间Trun内，高频分量检测单元未检测到高频分量，则高频分量检测单元复位计数器，调用单元重新调用启动单元。
上述方案中，所述的高频分量检测单元，包括电压最大值检测单元、频率计算单元、高频分量判定单元，其中：
所述电压最大值检测单元，用于检测三相电压一周期内的最大绝对值，并发送给频率计算单元；
所述频率计算单元，用于根据所接收的电压最大值检测单元的电压最大绝对值计算电压频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|≥Upeak_set，则通过过零点判断其频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|＜Upeak_set，则判定该相电压频率为基准频率；其中，Upeak_set为电压阈值；
所述高频分量判定单元，接收频率计算单元的计算结果，当三相电压中的任意两相的频率大于频率设定值fset且持续设定时间thfdelay，判定出现高频分量。
上述方案中，换流站出口单元中，所述临时闭锁换流阀指临时闭锁整个换流阀的所有桥臂，而不是仅临时闭锁换流阀的某个桥臂，其临时闭锁时间tb＞5ms。
上述方案中，所述的高频分量检测结果计数单元，在临时闭锁换流阀期间，暂停对高频分量检测逻辑的检测结果进行计数统计，其计数单元输出最大设定值N≥2。
采用上述方案后，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的柔性直流输电***处理高频分量的方法和装置，快速的检测***运行中的高频分量，及时对高频分量进行处理，防止损坏***及用户设备；
(2)本发明提供的柔性直流输电***处理高频分量的方法和装置，避免出现高频分量时，柔性直流输电***的永久闭锁，尤其是联网转孤岛过程中的闭锁跳闸，利用本方法及装置，优化柔性直流输电***的闭锁逻辑，提高柔性直流输电***的运行稳定性，防止***跳闸，用户停电等。
附图说明
图1柔性直流输电***处理高频分量的方法流程图；
图2高频分量检测逻辑的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
本发明提出了一种柔性直流输电***处理高频分量的方法，柔性直流输电***的换流站一般具备联网和孤岛两种运行方式。
方法实施例1：
一种柔性直流输电***处理高频分量的方法，柔性直流输电***的换流站具备联网和孤岛两种运行方式，所述方法配置高频分量检测逻辑；当柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay后，若高频分量检测逻辑检测到高频分量，则换流站直接永久闭锁并跳闸；
当柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，若高频分量检测逻辑检测到高频分量，则临时闭锁换流阀一段时间Tb；在临时闭锁换流阀期间，检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源；临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，设定柔性直流输电换流站工作于联网运行方式，交流***无交流电源时设定柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内再次检测到高频分量，且检测到的高频分量的次数大于设定值，则换流站永久闭锁并跳闸；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内再次检测到高频分量，则换流站直接永久闭锁并跳闸。
上述方案中，所述设定时间Trun的取值范围为：Trun≥10ms。
上述方案中，所述的高频分量检测逻辑，如图2所示包含以下步骤：
(21)检测三相电压一周期内的最大绝对值；
(22)若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|≥Upeak_set，则通过过零点判断其频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|＜Upeak_set，则判定该相电压频率为基准频率；其中，Upeak_set为电压阈值；
(23)当三相电压中的任意两相的频率大于频率设定值fset且持续设定时间thfdelay，判定出现高频分量。
上述方案中，所述设定时间thfdelay的取值范围为：thfdelay＞5ms。
上述方案中，所述临时闭锁换流阀指临时闭锁整个换流阀的所有桥臂，其临时闭锁时间tb＞5ms。
上述方案中，所述判断交流***是否存在交流电源，具体方法是：若网侧电压有效值Usrms大于电压设定值Uset，即Usrms＞Uset，则判断交流***存在交流电源，反之，判断交流***无交流电源。
方法实施例2：
如图1所示，具体包含如下步骤：
(1)判断柔性直流输电换流站的运行状态，若工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay后，执行步骤(2)；若工作于联网运行方式或孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay，则执行步骤(3)；
(2)工作于孤岛运行方式时间大于Tdelay时，判断高频分量检测逻辑是否检测到高频分量，是则换流站直接永久闭锁并跳闸，不再执行以下步骤，否则继续进行高频分量检测；
(3)工作于联网运行方式或孤岛运行方式未超过时间Tdelay时，判断高频分量检测逻辑是否检测到高频分量，若高频分量检测逻辑检测到高频分量，计数器加1，然后执行步骤(4)，否则继续进行高频分量检测；
(4)临时闭锁换流阀一段时间Tb，临时闭锁换流阀期间，检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源，然后执行步骤(5)；
(5)临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，柔性直流输电换流站维持原有运行方式，执行步骤(7)；若交流***无交流电源时，柔性直流输电换流站转为孤岛运行，执行步骤(6)；
(6)运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式的时间，若孤岛运行时间超出Tdelay，则转向步骤(2)，若孤岛运行时间未超出Tdelay，则执行步骤(7)；
(7)若后续运行中，在设定时间Trun内再次检测到高频分量，则执行步骤(8)，否则执行步骤(9)；
(8)计数器加1，计数器值大于设定值N时，换流站永久闭锁并跳闸，不再执行以下步骤，计数器值小于等于N时，重新执行步骤(4)；
(9)若后续运行时间Trun内中未检测到高频分量，则复位计数器，重新执行步骤(1)。
上述方案中，所述设定时间Trun的取值范围为：Trun≥10ms。
上述方案中，所述的高频分量检测逻辑，如图2所示包含以下步骤：
(21)检测三相电压一周期内的最大绝对值；
(22)若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|≥Upeak_set，则通过过零点判断其频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|＜Upeak_set，则判定该相电压频率为基准频率；其中，Upeak_set为电压阈值；
(23)当三相电压中的任意两相的频率大于频率设定值fset且持续设定时间thfdelay，判定出现高频分量。
上述方案中，所述设定时间thfdelay的取值范围为：thfdelay＞5ms。
上述方案中，所述临时闭锁换流阀指临时闭锁整个换流阀的所有桥臂，其临时闭锁时间tb＞5ms。
上述方案中，所述的计数器，在临时闭锁换流阀期间，暂停对高频分量检测逻辑的检测结果进行计数统计，其计数器输出最大设定值N≥2。
上述方案中，所述判断交流***是否存在交流电源，具体方法是：若网侧电压有效值Usrms大于电压设定值Uset，即Usrms＞Uset，则判断交流***存在交流电源，反之，判断交流***无交流电源。
本发明相应提出了一种柔性直流输电***处理高频分量的装置。
装置具体实施例1：
所述装置包括：
运行状态判断单元，用于判断换流站的运行状态，同时判断交流***是否存在交流电源；
高频分量检测单元，用于实时检测换流站的高频分量；
高频分量检测结果计数单元，用于统计高频分量检测单元的检测结果，并进行结果判断；
换流站出口单元，根据运行状态判断单元、高频分量检测单元、高频分量检测结果计数单元的输出结果，进行动作处理，其动作后果包括：临时闭锁换流阀、永久闭锁换流阀、跳闸；
调用单元，用于调用各个单元进行相关处理。
上述方案中，所述的高频分量检测单元，包括电压最大值检测单元、频率计算单元、高频分量判定单元，其中：
所述电压最大值检测单元，用于检测三相电压一周期内的最大绝对值，并发送给频率计算单元；
所述频率计算单元，用于根据所接收的电压最大值检测单元的电压最大绝对值计算电压频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|≥Upeak_set，则通过过零点判断其频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|＜Upeak_set，则判定该相电压频率为基准频率；其中，Upeak_set为电压阈值；
所述高频分量判定单元，接收频率计算单元的计算结果，当三相电压中的任意两相的频率大于频率设定值fset且持续设定时间thfdelay，判定出现高频分量。
上述方案中，换流站出口单元中，所述临时闭锁换流阀指临时闭锁整个换流阀的所有桥臂，而不是仅临时闭锁换流阀的某个桥臂，其临时闭锁时间tb＞5ms。
上述方案中，所述的高频分量检测结果计数单元，在临时闭锁换流阀期间，暂停对高频分量检测逻辑的检测结果进行计数统计，其计数单元输出最大设定值N≥2。
装置具体实施例2：
所述装置包括：
运行状态判断单元，用于判断换流站的运行状态，同时判断交流***是否存在交流电源；
高频分量检测单元，用于实时检测换流站的高频分量；
高频分量检测结果计数单元，用于统计高频分量检测单元的检测结果，并进行结果判断；
换流站出口单元，根据运行状态判断单元、高频分量检测单元、高频分量检测结果计数单元的输出结果，进行动作处理，其动作后果包括：临时闭锁换流阀、永久闭锁换流阀、跳闸；
调用单元，用于调用各个单元进行相关处理。
所述调用单元调用运行状态判断单元，在所述运行状态判断单元判定柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay后，若高频分量检测单元检测到高频分量，调用单元调用换流站出口单元令换流站直接永久闭锁并跳闸；
在所述运行状态判断单元判定柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，若高频分量检测单元检测到高频分量，则所述调用单元调用换流站出口单元临时闭锁换流阀一段时间Tb；在临时闭锁换流阀期间，所述运行状态判断单元检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源，临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，设定柔性直流输电换流站工作于联网运行方式，交流***无交流电源时设定柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内若高频分量检测单元再次检测到高频分量，且根据高频分量检测结果计数单元统计检测到的高频分量的次数大于设定值，则调用单元调用换流站出口单元令换流站永久闭锁并跳闸；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内若高频分量检测单元再次检测到高频分量，则调用单元调用换流站出口单元令换流站直接永久闭锁并跳闸。
上述方案中，所述的高频分量检测单元，包括电压最大值检测单元、频率计算单元、高频分量判定单元，其中：
所述电压最大值检测单元，用于检测三相电压一周期内的最大绝对值，并发送给频率计算单元；
所述频率计算单元，用于根据所接收的电压最大值检测单元的电压最大绝对值计算电压频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|≥Upeak_set，则通过过零点判断其频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|＜Upeak_set，则判定该相电压频率为基准频率；其中，Upeak_set为电压阈值；
所述高频分量判定单元，接收频率计算单元的计算结果，当三相电压中的任意两相的频率大于频率设定值fset且持续设定时间thfdelay，判定出现高频分量。
上述方案中，换流站出口单元中，所述临时闭锁换流阀指临时闭锁整个换流阀的所有桥臂，而不是仅临时闭锁换流阀的某个桥臂，其临时闭锁时间tb＞5ms。
上述方案中，所述的高频分量检测结果计数单元，在临时闭锁换流阀期间，暂停对高频分量检测逻辑的检测结果进行计数统计，其计数单元输出最大设定值N≥2。
装置具体实施例3：
所述装置包括：
运行状态判断单元，用于判断换流站的运行状态，同时判断交流***是否存在交流电源；
高频分量检测单元，用于实时检测换流站的高频分量；
高频分量检测结果计数单元，用于统计高频分量检测单元的检测结果，并进行结果判断；
换流站出口单元，根据运行状态判断单元、高频分量检测单元、高频分量检测结果计数单元的输出结果，进行动作处理，其动作后果包括：临时闭锁换流阀、永久闭锁换流阀、跳闸；
调用单元，用于调用各个单元进行相关处理。
(1)所述装置设置启动单元，所述启动单元启动运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式的时间是否大于设定时间Tdelay或工作于联网运行方式，判断结果传递给高频分量检测单元；
(2)在运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式一段时间Tdelay后，若高频分量检测单元检测到高频分量，则所述调用单元调用换流站出口单元直接永久闭锁换流阀并跳闸；
(3)在运行状态判断单元判断换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过时间Tdelay时，若高频分量检测单元检测到高频分量，则高频分量检测结果计数单元加1，且调用单元调用换流站出口单元临时闭锁换流阀一段时间Tb，期间，调用单元调用运行状态判断单元检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源；
(4)临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，运行状态判断单元判断柔性直流输电换流站工作于联网运行方式，则后续运行中，若在设定时间Trun内中高频分量检测单元再次检测到高频分量，且高频分量检测结果计数单元统计检测到的高频分量的次数大于设定值N时，调用单元调用换流站出口单元令换流站永久闭锁并跳闸；
若交流***无交流电源时，运行状态判断单元判断柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式；在运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式的时间，若孤岛运行时间超出Tdelay，当高频分量检测单元检测到高频分量，则所述调用单元调用换流站出口单元直接永久闭锁换流阀并跳闸，若孤岛运行时间未超出Tdelay，则后续运行中，若在设定时间Trun内中高频分量检测单元再次检测到高频分量，且高频分量检测结果计数单元统计检测到的高频分量的次数大于设定值N时，调用单元调用换流站出口单元令换流站永久闭锁并跳闸；；
若临时闭锁换流阀结束后，后续运行时间Trun内，高频分量检测单元未检测到高频分量，则高频分量检测单元复位计数器，调用单元重新调用启动单元。
上述方案中，所述的高频分量检测单元，包括电压最大值检测单元、频率计算单元、高频分量判定单元，其中：
所述电压最大值检测单元，用于检测三相电压一周期内的最大绝对值，并发送给频率计算单元；
所述频率计算单元，用于根据所接收的电压最大值检测单元的电压最大绝对值计算电压频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|≥Upeak_set，则通过过零点判断其频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|＜Upeak_set，则判定该相电压频率为基准频率；其中，Upeak_set为电压阈值；
所述高频分量判定单元，接收频率计算单元的计算结果，当三相电压中的任意两相的频率大于频率设定值fset且持续设定时间thfdelay，判定出现高频分量。
上述方案中，换流站出口单元中，所述临时闭锁换流阀指临时闭锁整个换流阀的所有桥臂，而不是仅临时闭锁换流阀的某个桥臂，其临时闭锁时间tb＞5ms。
上述方案中，所述的高频分量检测结果计数单元，在临时闭锁换流阀期间，暂停对高频分量检测逻辑的检测结果进行计数统计，其计数单元输出最大设定值N≥2。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (14)

1.一种柔性直流输电***处理高频分量的方法，柔性直流输电***的换流站具备联网和孤岛两种运行方式，其特征在于，所述方法配置高频分量检测逻辑；当柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay后，若高频分量检测逻辑检测到高频分量，则换流站直接永久闭锁并跳闸；
当柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，若高频分量检测逻辑检测到高频分量，则临时闭锁换流阀一段时间Tb；在临时闭锁换流阀期间，检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源；临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，设定柔性直流输电换流站工作于联网运行方式，交流***无交流电源时设定柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内再次检测到高频分量，且检测到的高频分量的次数大于设定值，则换流站永久闭锁并跳闸；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内再次检测到高频分量，则换流站直接永久闭锁并跳闸。
2.如权利要求1所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的方法，其特征在于，具体包含如下步骤：
(1)判断柔性直流输电换流站的运行状态，若工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay后，执行步骤(2)；若工作于联网运行方式或孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay，则执行步骤(3)；
(2)工作于孤岛运行方式时间大于Tdelay时，判断高频分量检测逻辑是否检测到高频分量，是则换流站直接永久闭锁并跳闸，不再执行以下步骤，否则继续进行高频分量检测；
(3)工作于联网运行方式或孤岛运行方式未超过时间Tdelay时，判断高频分量检测逻辑是否检测到高频分量，若高频分量检测逻辑检测到高频分量，计数器加1，然后执行步骤(4)，否则继续进行高频分量检测；
(4)临时闭锁换流阀一段时间Tb，临时闭锁换流阀期间，检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源，然后执行步骤(5)；
(5)临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，柔性直流输电换流站维持原有运行方式，执行步骤(7)；若交流***无交流电源时，柔性直流输电换流站转为孤岛运行，执行步骤(6)；
(6)运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式的时间，若孤岛运行时间超出Tdelay，则转向步骤(2)，若孤岛运行时间未超出Tdelay，则执行步骤(7)；
(7)若后续运行中，在设定时间Trun内再次检测到高频分量，则执行步骤(8)，否则执行步骤(9)；
(8)计数器加1，计数器值大于设定值N时，换流站永久闭锁并跳闸，不再执行以下步骤，计数器值小于等于N时，重新执行步骤(4)；
(9)若后续运行时间Trun内中未检测到高频分量，则复位计数器，重新执行步骤(1)。
3.如权利要求1或2所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的方法，其特征在于，所述设定时间Trun的取值范围为：Trun≥10ms。
4.如权利要求1或2所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的方法，其特征在于，所述的高频分量检测逻辑，包含以下步骤：
(21)检测三相电压一周期内的最大绝对值；
(22)若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|≥Upeak_set，则通过过零点判断其频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|＜Upeak_set，则判定该相电压频率为基准频率；其中，Upeak_set为电压阈值；
(23)当三相电压中的任意两相的频率大于频率设定值fset且持续设定时间thfdelay，判定出现高频分量。
5.如权利要求4所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的方法，其特征在于，所述设定时间thfdelay的取值范围为：thfdelay＞5ms。
6.如权利要求1或2所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的方法，其特征在于，所述临时闭锁换流阀指临时闭锁整个换流阀的所有桥臂，其临时闭锁时间tb＞5ms。
7.如权利要求2所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的方法，其特征在于，所述的计数器，在临时闭锁换流阀期间，暂停对高频分量检测逻辑的检测结果进行计数统计，其计数器输出最大设定值N≥2。
8.如权利要求1或2所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的方法，其特征在于，所述判断交流***是否存在交流电源，具体方法是：若网侧电压有效值Usrms大于电压设定值Uset，即Usrms＞Uset，则判断交流***存在交流电源，反之，判断交流***无交流电源。
9.一种柔性直流输电***处理高频分量的装置，其特征在于，包括：
运行状态判断单元，用于判断换流站的运行状态，同时判断交流***是否存在交流电源；
高频分量检测单元，用于实时检测换流站的高频分量；
高频分量检测结果计数单元，用于统计高频分量检测单元的检测结果，并进行结果判断；
换流站出口单元，根据运行状态判断单元、高频分量检测单元、高频分量检测结果计数单元的输出结果，进行动作处理，其动作后果包括：临时闭锁换流阀、永久闭锁换流阀、跳闸；
调用单元，用于调用各个单元进行相关处理。
10.如权利要求9所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的装置，其特征在于，
所述调用单元调用运行状态判断单元，在所述运行状态判断单元判定柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay后，若高频分量检测单元检测到高频分量，调用单元调用换流站出口单元令换流站直接永久闭锁并跳闸；
在所述运行状态判断单元判定柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，若高频分量检测单元检测到高频分量，则所述调用单元调用换流站出口单元临时闭锁换流阀一段时间Tb；在临时闭锁换流阀期间，所述运行状态判断单元检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源，临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，设定柔性直流输电换流站工作于联网运行方式，交流***无交流电源时设定柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内若高频分量检测单元再次检测到高频分量，且根据高频分量检测结果计数单元统计检测到的高频分量的次数大于设定值，则调用单元调用换流站出口单元令换流站永久闭锁并跳闸；若临时闭锁换流阀结束后柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式时间大于设定时间Tdelay时，则后续运行过程中在设定时间Trun内若高频分量检测单元再次检测到高频分量，则调用单元调用换流站出口单元令换流站直接永久闭锁并跳闸。
11.如权利要求9所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的装置，其特征在于：
(1)所述装置设置启动单元，所述启动单元启动运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式的时间是否大于设定时间Tdelay或工作于联网运行方式，判断结果传递给高频分量检测单元；
(2)在运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式一段时间Tdelay后，若高频分量检测单元检测到高频分量，则所述调用单元调用换流站出口单元直接永久闭锁换流阀并跳闸；
(3)在运行状态判断单元判断换流站工作于联网运行方式或者孤岛运行方式未超过时间Tdelay时，若高频分量检测单元检测到高频分量，则高频分量检测结果计数单元加1，且调用单元调用换流站出口单元临时闭锁换流阀一段时间Tb，期间，调用单元调用运行状态判断单元检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流***是否存在交流电源；
(4)临时闭锁换流阀结束后，若交流***存在交流电源时，运行状态判断单元判断柔性直流输电换流站工作于联网运行方式，则后续运行中，若在设定时间Trun内中高频分量检测单元再次检测到高频分量，且高频分量检测结果计数单元统计检测到的高频分量的次数大于设定值N时，调用单元调用换流站出口单元令换流站永久闭锁并跳闸；
若交流***无交流电源时，运行状态判断单元判断柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式；在运行状态判断单元判断换流站工作于孤岛运行方式的时间，若孤岛运行时间超出Tdelay，当高频分量检测单元检测到高频分量，则所述调用单元调用换流站出口单元直接永久闭锁换流阀并跳闸，若孤岛运行时间未超出Tdelay，则后续运行中，若在设定时间Trun内中高频分量检测单元再次检测到高频分量，且高频分量检测结果计数单元统计检测到的高频分量的次数大于设定值N时，调用单元调用换流站出口单元令换流站永久闭锁并跳闸；；
若临时闭锁换流阀结束后，后续运行时间Trun内，高频分量检测单元未检测到高频分量，则高频分量检测单元复位计数器，调用单元重新调用启动单元。
12.如权利要求9至11任一项所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的装置，其特征在于，所述的高频分量检测单元，包括电压最大值检测单元、频率计算单元、高频分量判定单元，其中：
所述电压最大值检测单元，用于检测三相电压一周期内的最大绝对值，并发送给频率计算单元；
所述频率计算单元，用于根据所接收的电压最大值检测单元的电压最大绝对值计算电压频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|≥Upeak_set，则通过过零点判断其频率；若某一相电压一周期内的最大绝对值|Upeak|＜Upeak_set，则判定该相电压频率为基准频率；其中，Upeak_set为电压阈值；
所述高频分量判定单元，接收频率计算单元的计算结果，当三相电压中的任意两相的频率大于频率设定值fset且持续设定时间thfdelay，判定出现高频分量。
13.如权利要求9至11任一项所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的装置，其特征在于，换流站出口单元中，所述临时闭锁换流阀指临时闭锁整个换流阀的所有桥臂，而不是仅临时闭锁换流阀的某个桥臂，其临时闭锁时间tb＞5ms。
14.如权利要求9至11任一项所述的一种柔性直流输电***处理高频分量的装置，其特征在于，所述的高频分量检测结果计数单元，在临时闭锁换流阀期间，暂停对高频分量检测逻辑的检测结果进行计数统计，其计数单元输出最大设定值N≥2。
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