一种柔性直流输电系统处理高频分量的方法及装置

1.一种柔性直流输电系统处理高频分量的方法，柔性直流输电系统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T delay 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时，或者柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式未超过设定时间T delay 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T b ；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，判断交流系统是否存在交流电源；临时闭锁换流阀结束后，若交流系统存在交流电源时，设定柔性直流输电换流站工作于联网运行方式，交流系统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T delay 时，则后续运行过程中在设定时间T run 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T delay 时，则后续运行过程中在设定时间T run 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系统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T delay 后，执行步骤(2)；若工作于联网运行方式时，或工作于孤岛运行方式未超过设定时间T delay ，则执行步骤(3)；(2)工作于孤岛运行方式时间大于T delay 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T delay 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T b ，临时闭锁换流阀期间，检测柔性直流输电换流站网侧电压，判断交流系统是否存在交流电源，然后执行步骤(5)；(5)临时闭锁换流阀结束后，若交流系统存在交流电源时，柔性直流输电换流站维持原有运行方式，执行步骤(7)；若交流系统无交流电源时，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T delay ，则转向步骤(2)，若孤岛运行时间未超出T delay ，则执行步骤(7)；(7)若后续运行中，在设定时间T run 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T run 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系统处理高频分量的方法，其特征在于，所述设定时间T run 的取值范围为：T run ≥10ms。 4.如权利要求1或2所述的一种柔性直流输电系统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|U peak |≥U peak_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|U peak |＜U peak_set ，则判定该相电压频率为基准频率；其中，U peak_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f set 且持续设定时间t hfdelay ，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系统处理高频分量的方法，其特征在于，所述设定时间t hfdelay 的取值范围为：t hfdelay ＞5ms。 6.如权利要求1或2所述的一种柔性直流输电系统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t b ＞5ms。 7.如权利要求2所述的一种柔性直流输电系统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系统处理高频分量的方法，其特征在于，所述判断交流系统是否存在交流电源，具体方法是：若网侧电压有效值U srms 大于电压设定值U set ，即U srms ＞U set ，则判断交流系统存在交流电源，反之，判断交流系统无交流电源。 9.一种柔性直流输电系统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，同时判断交流系统是否存在交流电源；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，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T delay 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时，或者柔性直流输电换流站工作于孤岛运行方式未超过设定时间T delay 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T b ；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，判断交流系统是否存在交流电源，临时闭锁换流阀结束后，若交流系统存在交流电源时，设定柔性直流输电换流站工作于联网运行方式，交流系统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T delay 时，则后续运行过程中在设定时间T run 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T delay 时，则后续运行过程中在设定时间T run 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。 10.如权利要求9所述的一种柔性直流输电系统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T delay 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T delay 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时，或者工作于孤岛运行方式未超过时间T delay 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T b ，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，判断交流系统是否存在交流电源；(4)临时闭锁换流阀结束后，若交流系统存在交流电源时，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T run 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；若交流系统无交流电源时，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T delay ，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T delay ，则后续运行中，若在设定时间T run 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T run 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。 11.如权利要求9至10任一项所述的一种柔性直流输电系统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|U peak |≥U peak_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|U peak |＜U peak_set ，则判定该相电压频率为基准频率；其中，U peak_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f set 且持续设定时间t hfdelay ，判定出现高频分量。 12.如权利要求9至10任一项所述的一种柔性直流输电系统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t b ＞5ms。 13.如权利要求9至10任一项所述的一种柔性直流输电系统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。