本發明涉及直流輸電控制保護技術領域,尤其涉及一種直流100Hz保護方法及系統。
背景技術:
目前,直流100Hz保護作為電網直流系統的一種基本保護類型,直流100Hz保護系統只能通過檢測電網直流系統中是否存在100Hz諧波分量,對應確定是否啟動電網直流系統的直流100Hz保護控制,以便為電網換相失敗、觸發系統故障或閥體故障等提供后備保護。
然而,當電網交流系統發生不對稱故障時,在換流器的作用下,電網交流系統中出現的基波負序電壓會導致電網直流系統產生二次諧波電勢,而該二次諧波電勢又會在電網直流系統中生成二次諧波電流,也就是100Hz諧波分量。這樣將導致直流100Hz保護系統在檢測到電網直流系統中存在100Hz諧波分量后,會違背電網“交流系統故障,直流保護盡量不動作”的原則,使電網直流系統的直流100Hz保護誤啟動,從而引起電網直流系統出現非必要的功率下降或運行停止,降低電網直流系統的可靠性和可用率。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種直流100Hz保護方法及系統,用于解決直流100Hz保護因電網交流系統故障而出現保護誤動的問題。
為了實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
一種直流100Hz保護方法,包括以下步驟:
步驟100,檢測整流站的直流側和逆變站的直流側,確定整流站的直流側和逆變站的直流側是否存在100Hz諧波分量;
如果存在,則轉入步驟200;
如果不存在,則不啟動整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護;
步驟200,判斷整流站與逆變站的站間通信是否正常;
如果正常,則轉入步驟310;
如果異常,則轉入步驟320;
步驟310,分別獲取整流站交流側三相電壓的第一基波負序電壓含量和逆變站交流側三相電壓的第二基波負序電壓含量;
根據第一基波負序電壓含量,確定第一基波負序電壓隸屬度函數,進而確定第一基波負序電壓的第一綜合隸屬度;
根據第二基波負序電壓含量,確定第二基波負序電壓隸屬度函數,進而確定第二基波負序電壓的第二綜合隸屬度;
比較第一綜合隸屬度與第一預設閾值的大小,比較第二綜合隸屬度與第二預設閾值的大小;
如果第一綜合隸屬度>第一預設閾值,或第二綜合隸屬度>第二預設閾值,則閉鎖整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護;
如果第一綜合隸屬度≤第一預設閾值,且第二綜合隸屬度≤第二預設閾值,則執行整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護;
步驟320,分別獲取整流站直流側的100Hz第一諧波分量和逆變站直流側的100Hz第二諧波分量;
根據100Hz第一諧波分量,確定100Hz第一諧波分量隸屬度;100Hz第一諧波分量隸屬度為0時,無延時執行整流站直流100Hz保護;100Hz第一諧波分量隸屬度為1時,閉鎖整流站直流100Hz保護;100Hz第一諧波分量隸屬度大于0且小于1時,經過第一延時后執行整流站直流100Hz保護;
根據100Hz第二諧波分量,確定100Hz第二諧波分量隸屬度;100Hz第二諧波分量隸屬度為0時,無延時執行逆變站直流100Hz保護;100Hz第二諧波分量隸屬度為1時,閉鎖逆變站直流100Hz保護;100Hz第二諧波分量隸屬度大于0且小于1時,經過第二延時后執行逆變站直流100Hz保護。
與現有技術相比,本發明提供的直流100Hz保護方法具有以下有益效果:
本發明所提供的直流100Hz保護方法,在確定整流站直流側和逆變站直流側存在100Hz諧波分量后,增加進一步判斷整流站與逆變站的站間通信是否正常的判斷過程,并根據該判斷結果,對應獲取整流站交流側第一基波負序電壓含量、逆變站交流側第二基波負序電壓含量,或者獲取整流站直流側的100Hz第一諧波分量、逆變站直流側的100Hz第二諧波分量,在模糊邏輯理論的基礎上,分別對應確定整流站第一基波負序電壓的第一綜合隸屬度和逆變站第二基波負序電壓的第二綜合隸屬度,或者確定整流站100Hz第一諧波分量隸屬度和逆變站100Hz第二諧波分量隸屬度;然后,根據各隸屬度的類型和數值,能夠快速判別引起直流100Hz諧波分量存在的故障類型,使得整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護可以根據所判別的故障類型,確定是否執行整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護,以及確定整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護是否需要延時執行。
因此,當電網交流系統發生不對稱故障而導致電網直流系統中存在100Hz諧波分量時,本發明提供的直流100Hz保護方法,能夠分析確定出導致100Hz諧波分量存在的故障原因,這樣也就可以避免電網直流系統的直流100Hz保護因電網交流系統故障而誤啟動,也就是說電網直流系統的直流100Hz保護只會針對電網直流系統故障而進行保護控制,從而使得電網交流系統出現故障時,電網直流系統的直流100Hz保護并不會引起電網直流系統出現非必要的功率下降或運行停止,有助于提高電網直流系統的可靠性和可用率。
本發明還提供了一種直流100Hz保護系統,用于實施上述技術方案提供的直流100Hz保護方法,所述直流100Hz保護系統包括檢測模塊、中央處理模塊和執行模塊;檢測模塊分別與整流站和逆變站信號連接,中央處理模塊與檢測模塊信號連接,執行模塊分別與中央處理模塊、整流站、逆變站信號連接;其中,
檢測模塊用于檢測整流站的電信號信息和逆變站的電信號信息并輸出至中央處理模塊;執行模塊用于接收中央處理模塊發送的控制指令,根據該控制指令控制整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護;
中央處理模塊包括第一判斷單元、第二判斷單元、第一處理單元和第二處理單元;其中,
檢測模塊、第二判斷單元、執行模塊分別與第一判斷單元信號連接,第一判斷單元用于:判斷整流站的直流側和逆變站的直流側是否存在100Hz諧波分量,如果判斷結果為是,則第一判斷單元將啟動第二判斷單元的控制指令輸出至第二判斷單元,如果判斷結果為否,則第一判斷單元將不啟動整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊;
檢測模塊、第一處理單元、第二處理單元分別與第二判斷單元信號連接,第二判斷單元用于:判斷整流站與逆變站的站間通信是否正常,如果判斷結果為是,則第二判斷單元將啟動第一處理單元的控制指令輸出至第一處理單元,如果判斷結果為否,則第二判斷單元將啟動第二處理單元的控制指令輸出至第二處理單元;
檢測模塊、執行模塊分別與第一處理單元信號連接,第一處理單元用于:根據檢測模塊檢測的整流站交流側三相電壓的第一基波負序電壓含量信息和逆變站交流側三相電壓的第二基波負序電壓含量信息,對應確定第一基波負序電壓隸屬度函數和第一綜合隸屬度,以及確定第二基波負序電壓隸屬度函數和第二綜合隸屬度,然后,分別比較第一綜合隸屬度與第一預設閾值的大小、以及第二綜合隸屬度與第二預設閾值的大小,如果第一綜合隸屬度>第一預設閾值,或第二綜合隸屬度>第二預設閾值,則第一處理單元將閉鎖整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊,如果第一綜合隸屬度≤第一預設閾值,且第二綜合隸屬度≤第二預設閾值,則第一處理單元將執行整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊;
檢測模塊、執行模塊分別與第二處理單元信號連接,第二處理單元用于:根據檢測模塊檢測的整流站100Hz第一諧波分量信息和逆變站100Hz第二諧波分量信息,對應確定整流站100Hz第一諧波分量隸屬度和逆變站100Hz第二諧波分量隸屬度,當100Hz第一諧波分量隸屬度為0時,第二處理單元將無延時執行整流站直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊;100Hz第一諧波分量隸屬度為1時,第二處理單元將閉鎖整流站直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊;100Hz第一諧波分量隸屬度大于0且小于1時,第二處理單元將經過第一延時后執行整流站直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊;當100Hz第二諧波分量隸屬度為0時,第二處理單元將無延時執行逆變站直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊;100Hz第二諧波分量隸屬度為1時,第二處理單元將閉鎖逆變站直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊;100Hz第二諧波分量隸屬度大于0且小于1時,第二處理單元將經過第二延時后執行逆變站直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊。
與現有技術相比,本發明提供的直流100Hz保護系統所能實現的有益效果,與上述技術方案提供的直流100Hz保護方法所能達到的有益效果相同,在此不做贅述。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解,構成本發明的一部分,本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
圖1為本發明實施例提供的直流100Hz保護方法的流程圖;
圖2為本發明實施例提供的整流站與逆變站站間通信正常時直流100Hz保護方法的流程圖;
圖3為本發明實施例提供的整流站與逆變站站間通信異常時直流100Hz保護方法的流程圖;
圖4為本發明實施例提供的第一基波負序電壓隸屬度函數圖;
圖5為本發明實施例提供的100Hz第一諧波分量的第一隸屬度函數圖;
圖6為本發明實施例提供的直流100Hz保護系統的結構示意圖。
附圖標記:
1-整流站, 2-逆變站,
3-檢測模塊, 4-中央處理模塊,
41-第一判斷單元, 42-第二判斷單元,
43-第一處理單元, 44-第二處理單元,
5-執行模塊。
具體實施方式
為便于理解,下面結合說明書附圖,對本發明實施例提供的直流100Hz保護方法及系統進行詳細描述。
參閱圖1-3,本發明實施例提供的直流100Hz保護方法,包括以下步驟:
步驟100,檢測整流站的直流側和逆變站的直流側,確定整流站的直流側和逆變站的直流側是否存在100Hz諧波分量;
如果存在,則轉入步驟200;
如果不存在,則不啟動整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護;
步驟200,判斷整流站與逆變站的站間通信是否正常;
如果正常,則轉入步驟310;
如果異常,則轉入步驟320;
步驟310,分別獲取整流站交流側三相電壓的第一基波負序電壓含量x1和逆變站交流側三相電壓的第二基波負序電壓含量x2;
根據第一基波負序電壓含量x2,確定第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1),進而確定第一基波負序電壓的第一綜合隸屬度u1∑(x1);
根據第二基波負序電壓含量x2,確定第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x2),進而確定第二基波負序電壓的第二綜合隸屬度u2Σ(x2);
比較第一綜合隸屬度u1Σ(x1)與第一預設閾值Uset1的大小,比較第二綜合隸屬度u2Σ(x2)與第二預設閾值Uset2的大小;
如果第一綜合隸屬度u1Σ(x1)>第一預設閾值Uset1,或第二綜合隸屬度u2∑(x2)>第二預設閾值Uset2,則閉鎖整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護;
如果第一綜合隸屬度u1∑(x1)≤第一預設閾值Uset1,且第二綜合隸屬度u2∑(x2)≤第二預設閾值Uset2,則執行整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護;
步驟320,分別獲取整流站直流側的100Hz第一諧波分量和逆變站直流側的100Hz第二諧波分量;
根據100Hz第一諧波分量y1,確定100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1);100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)為0時,無延時執行整流站直流100Hz保護;100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)為1時,閉鎖整流站直流100Hz保護;100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)大于0且小于1時,經過第一延時td1后執行整流站直流100Hz保護;
根據100Hz第二諧波分量y2,確定100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2);100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)為0時,無延時執行逆變站直流100Hz保護;100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)為1時,閉鎖逆變站直流100Hz保護;100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)大于0且小于1時,經過第二延時td2后執行逆變站直流100Hz保護。
本發明實施例所提供的直流100Hz保護方法,在確定整流站直流側和逆變站直流側存在100Hz諧波分量后,增加進一步判斷整流站與逆變站的站間通信是否正常的判斷過程,并根據該判斷結果,對應獲取整流站交流側第一基波負序電壓含量x1、逆變站交流側第二基波負序電壓含量x2,或者獲取整流站直流側的100Hz第一諧波分量、逆變站直流側的100Hz第二諧波分量,在模糊邏輯理論的基礎上,分別對應確定整流站第一基波負序電壓的第一綜合隸屬度u1∑(x1)和逆變站第二基波負序電壓的第二綜合隸屬度u2∑(x2),或者確定整流站100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)和逆變站100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2);然后,根據各隸屬度的類型和數值,能夠快速判別引起直流100Hz諧波分量存在的故障類型,使得整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護可以根據所判別的故障類型,確定是否執行整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護,以及確定整流站直流100Hz保護和逆變站直流100Hz保護是否需要延時執行。
因此,當電網交流系統發生不對稱故障而導致電網直流系統中存在100Hz諧波分量時,本發明實施例提供的直流100Hz保護方法,能夠分析確定出導致100Hz諧波分量存在的故障原因,這樣也就可以避免電網直流系統的直流100Hz保護因電網交流系統故障而誤啟動,也就是說電網直流系統的直流100Hz保護只會針對電網直流系統故障進行保護控制,從而使得電網交流系統出現故障時,電網直流系統的直流100Hz保護并不會引起電網直流系統出現非必要的功率下降或運行停止,有助于提高電網直流系統的可靠性和可用率。
值得一提的是,上述實施例中提到的第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1)和第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x2)均屬于同一隸屬度函數,二者具有相同的函數表達式,對其進行第一和第二的劃分只是為了清楚說明上述實施例中各步驟的實施方法,即對應整流站建立的基波負序電壓隸屬度函數限定為第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1),對應逆變站建立的基波負序電壓隸屬度函數限定為第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x2),此外并無其他實質限定。
具體實施時,第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1)和第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x2)可由本領域技術人員在模糊邏輯的基礎上,根據引起電網直流系統存在100Hz諧波分量的各不同故障類型以及實際工程經驗建立獲得。
可選的,步驟310中,第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1)通過如下方法確定:
獲取第一基波負序電壓含量x1,預設基波負序電壓含量第一參考值C1和第二參考值C2,第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1)為:
第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x2)通過如下方法確定:
獲取第二基波負序電壓含量x2,預設基波負序電壓含量第三參考值C3和第四參考值C4,第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x2)為:
需要說明的,第一參考值C1、第二參考值C2、第三參考值C3、第四參考值C4均為本領域技術人員根據基波負序電壓含量的相關技術標準以及實際工程經驗自行設定,其中,第一參考值C1和第三參考值C3可為同一預設參考值,第二參考值C2和第四參考值C4可為同一預設參考值。
上述實施例中,引起電網直流系統存在100Hz諧波分量的各不同故障類型可包括交流系統故障和直流系統故障,而交流系統故障又包括閥故障、閥基電子設備故障、勵磁涌流等多種,本發明提供的實施例以所屬故障為勵磁涌流為例詳細說明如下:
針對勵磁涌流故障,預設第一參考值C1為1%,第二參考值C2為3%,其第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1)對應的函數圖如圖4所示;當第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1)等于0時,可確定引起整流站直流側存在100Hz諧波分量的故障屬于直流系統故障;當第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1)等于1時,可確定引起整流站直流側存在100Hz諧波分量的故障是勵磁涌流;當第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1)在0到1之間時,第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1)的函數值為整流站直流側電流存在100Hz諧波分量的故障屬于勵磁涌流的概率。特殊情況,如果預設的第二參考值C2與第一參考值C1相等,則第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1)由模糊集合蛻變為普通集合,其對應的整流站的直流100Hz保護與現有技術中的直流100Hz保護相同。
針對勵磁涌流故障,預設第三參考值C3為1%,第四參考值C4為3%,當第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x2)等于0時,可確定引起逆變站直流側存在100Hz諧波分量的故障屬于直流系統故障;當第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x2)等于1時,可確定引起逆變站直流側存在100Hz諧波分量的故障是勵磁涌流;當第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x2)在0到1之間時,第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x2)的函數值為逆變站直流側電流存在100Hz諧波分量的故障屬于勵磁涌流的概率。
值得一提的是,上述實施例中提到的第一綜合隸屬度u1∑(x1)和第二綜合隸屬度u2∑(x2),對其進行第一和第二的劃分也只是為了清楚說明上述實施例中各步驟的實施方法,即對應第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x1)獲取的整流站基波負序電壓綜合隸屬度限定為第一綜合隸屬度u1∑(x1),對應第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x2)獲取的逆變站基波負序電壓綜合隸屬度限定為第二綜合隸屬度u2∑(x2),此外并無其他實質限定。
具體實施時,第一綜合隸屬度u1∑(x1)通過如下方法確定:
其中,x1A為整流站交流側A相電壓的第一基波負序電壓含量,u1(x1A)為整流站交流側A相電壓的第一基波負序電壓隸屬度函數,x1B為整流站交流側B相電壓的第一基波負序電壓含量,u1(x1B)為整流站交流側B相電壓的第一基波負序電壓隸屬度函數,x1C為整流站交流側C相電壓的第一基波負序電壓含量,u1(x1C)為整流站交流側C相電壓的第一基波負序電壓隸屬度函數;
第二綜合隸屬度u2∑(x2)通過如下方法確定:
其中,x2A為逆變站交流側A相電壓的第二基波負序電壓含量,u2(x2A)為逆變站交流側A相電壓的第二基波負序電壓隸屬度函數,x2B為逆變站交流側B相電壓的第二基波負序電壓含量,u2(x2B)為逆變站交流側B相電壓的第二基波負序電壓隸屬度函數,x2C為逆變站交流側C相電壓的第二基波負序電壓含量,u2(x2C)為逆變站交流側C相電壓的第二基波負序電壓隸屬度函數。
在上述實施例的基礎上,當確定第一綜合隸屬度u1∑(x1)和第二綜合隸屬度u2∑(x2)之后,比較第一綜合隸屬度u1∑(x1)與第一預設閾值Uset1的大小,比較第二綜合隸屬度u2∑(x2)與第二預設閾值Uset2的大小,其中,第一預設閾值Uset1和第二預設閾值Uset2均可由本領域技術人員根據基波負序電壓相關技術標準以及實際工程經驗自行設定,本實施例中,第一預設閾值Uset1和第二預設閾值Uset2可預設為0.5;如果第一綜合隸屬度u1∑(x1)>第一預設閾值Uset1,則比較結果輸出為1,反之為0;如果第二綜合隸屬度u2Σ(x2)>第二預設閾值Uset2,則比較結果輸出為1,反之為0。
整流站與逆變站之間通信正常,第一綜合隸屬度u1∑(x1)和第一預設閾值Uset1的比較結果可傳輸至逆變站,而第二綜合隸屬度u2∑(x2)和第二預設閾值Uset2的比較結果可傳輸至整流站。然后,整流站將第一綜合隸屬度u1∑(x1)和第一預設閾值Uset1的比較結果,與逆變站傳送至整流站的第二綜合隸屬度u2∑(x2)和第二預設閾值Uset2的比較結果進行“或”邏輯,如果其輸出結果為1,也就是如果第一綜合隸屬度u1∑(x1)>第一預設閾值Uset1,或第二綜合隸屬度u2∑(x2)>第二預設閾值Uset2,則閉鎖整流站直流100Hz保護,具體可為閉鎖整流站直流100Hz保護降功率段和跳閘段1秒鐘;如果其輸出結果為0,也就是如果第一綜合隸屬度u1∑(x1)≤第一預設閾值Uset1,且第二綜合隸屬度u2∑(x2)≤第二預設閾值Uset2,則執行整流站直流100Hz保護。
同理,逆變站將第二綜合隸屬度u2∑(x2)和第二預設閾值Uset2的比較結果,與整流站傳送至逆變站的第一綜合隸屬度u1∑(x1)和第一預設閾值Uset1的比較結果進行“或”邏輯,如果其輸出結果為1,也就是如果第一綜合隸屬度u1∑(x1)>第一預設閾值Uset1,或第二綜合隸屬度u2∑(x2)>第二預設閾值Uset2,則閉鎖逆變站直流100Hz保護,具體可為閉鎖逆變站直流100Hz保護降功率段和跳閘段1秒鐘;如果其輸出結果為0,也就是如果第一綜合隸屬度u1∑(x1)≤第一預設閾值Uset1,且第二綜合隸屬度u2∑(x2)≤第二預設閾值Uset2,則執行逆變站直流100Hz保護。
值得一提的是,上述實施例步驟320中提到的100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)和100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)均屬于同一隸屬度函數,二者具有相同的函數表達式,對其進行第一和第二的劃分只是為了清楚說明上述實施例中各步驟的實施方法,即對應整流站獲取的100Hz第一諧波分量的隸屬度限定為100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1),對應逆變站獲取的100Hz第二諧波分量的隸屬度限定為100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2),此外并無其他實質限定。
具體實施時,100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)和100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)可由本領域技術人員在模糊邏輯的基礎上,根據引起電網直流系統存在100Hz諧波分量的各不同故障類型以及實際工程經驗建立獲得。
可選的,步驟320中,整流站100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)通過如下方法確定:
其中,y1為整流站100Hz第一諧波分量,C5為預設的100Hz諧波分量第五參考值,C6為預設的100Hz諧波分量第六參考值;
逆變站100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)通過如下方法確定:
其中,y2為逆變站100Hz第二諧波分量,C7為預設的100Hz諧波分量第七參考值,C8為預設的100Hz諧波分量第八參考值。
需要說明的是,第五參考值C5、第六參考值C6、第七參考值C7、第八參考值C8均為本領域技術人員根據100Hz諧波分量的相關技術標準以及實際工程經驗自行設定,其中,第五參考值C5和第七參考值C7可為同一預設參考值,第六參考值C6和第八參考值C8可為同一預設參考值。
需要說明的是,上述實施例步驟320中,第一延時td1=[v1(y1)-vset1]tk1,第二延時td2=[v2(y2)-vset2]tk2;其中,vset1為預設100Hz諧波綜合隸屬度的第一整定值,vset2為預設100Hz諧波綜合隸屬度的第二整定值,tk1為預設延時的第一時間常數,tk2為預設延時的第二時間常數,均可由本領域技術人員根據實際工程經驗自行設定。
本發明提供的實施例繼續以所屬故障為勵磁涌流為例說明如下:
針對勵磁涌流故障,預設第五參考值C5為3%,第六參考值C6為7%,其100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)對應的函數圖如圖5所示;當100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)等于0時,可確定引起整流站直流側存在100Hz諧波分量的故障屬于直流系統故障,無延時立即執行整流站直流100Hz保護;當100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)等于1時,可確定引起整流站直流側存在100Hz諧波分量的故障是勵磁涌流,閉鎖整流站直流100Hz保護,通常閉鎖整流站直流100Hz保護降功率段和跳閘段1秒鐘;當100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)在0到1之間時,經過第一延時td1后執行整流站直流100Hz保護。
針對勵磁涌流故障,預設第七參考值C7為3%,第八參考值C8為7%,當100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)等于0時,可確定引起逆變站直流側存在100Hz諧波分量的故障屬于直流系統故障,無延時立即執行逆變站直流100Hz保護;當100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)等于1時,可確定引起逆變站直流側存在100Hz諧波分量的故障是勵磁涌流,閉鎖逆變站直流100Hz保護,通常閉鎖逆變站直流100Hz保護降功率段和跳閘段1秒鐘;當100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)在0到1之間時,經過第二延時td2后,執行逆變站直流100Hz保護。
參閱圖6,本發明實施例還提供一種直流100Hz保護系統,用于實施上述實施例提供的直流100Hz保護方法。這種直流100Hz保護系統包括檢測模塊3、中央處理模塊4和執行模塊5;檢測模塊3分別與整流站1和逆變站2信號連接,中央處理模塊4與檢測模塊3信號連接,執行模塊5分別與中央處理模塊4、整流站1、逆變站2信號連接;其中,
檢測模塊3用于檢測整流站1的電信號信息和逆變站2的電信號信息并輸出至中央處理模塊4;執行模塊5用于接收中央處理模塊4發送的控制指令,根據該控制指令控制整流站1直流100Hz保護和逆變站2直流100Hz保護;
中央處理模塊4包括第一判斷單元41、第二判斷單元42、第一處理單元43和第二處理單元44;其中,
檢測模塊3、第二判斷單元42、執行模塊5分別與第一判斷單元41信號連接,第一判斷單元41用于:判斷整流站1的直流側和逆變站2的直流側是否存在100Hz諧波分量,如果判斷結果為是,則第一判斷單元41將啟動第二判斷單元42的控制指令輸出至第二判斷單元42,如果判斷結果為否,則第一判斷單元41將不啟動整流站1直流100Hz保護和逆變站2直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊5;
檢測模塊3、第一處理單元43、第二處理單元44分別與第二判斷單元42信號連接,第二判斷單元42用于:判斷整流站1與逆變站2的站間通信是否正常,如果判斷結果為是,則第二判斷單元42將啟動第一處理單元43的控制指令輸出至第一處理單元43,如果判斷結果為否,則第二判斷單元42將啟動第二處理單元44的控制指令輸出至第二處理單元44;
檢測模塊3、執行模塊5分別與第一處理單元43信號連接,第一處理單元43用于:根據檢測模塊3檢測的整流站1交流側三相電壓的第一基波負序電壓含量x1信息和逆變站2交流側三相電壓的第二基波負序電壓含量x2信息,對應確定第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x)和第一綜合隸屬度u1∑(x1),以及確定第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x)和第二綜合隸屬度u2∑(x2),然后,分別比較第一綜合隸屬度u1∑(x1)與第一預設閾值Uset1的大小、以及第二綜合隸屬度u2∑(x2)與第二預設閾值Uset2的大小,如果第一綜合隸屬度u1∑(x1)>第一預設閾值Uset1,或第二綜合隸屬度u2∑(x2)>第二預設閾值Uset2,則第一處理單元43將閉鎖整流站1直流100Hz保護和逆變站2直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊5,如果第一綜合隸屬度u1∑(x1)≤第一預設閾值Uset1,且第二綜合隸屬度u2∑(x2)≤第二預設閾值Uset2,則第一處理單元43將執行整流站1直流100Hz保護和逆變站2直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊5;
檢測模塊3、執行模塊5分別與第二處理單元44信號連接,第二處理單元44用于:根據檢測模塊3檢測的整流站100Hz第一諧波分量信息和逆變站100Hz第二諧波分量信息,對應確定整流站100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)和逆變站100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2),然后,當100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)為0時,第二處理單元44將無延時執行整流站1直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊5;100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)為1時,第二處理單元44將閉鎖整流站1直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊5;100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)大于0且小于1時,第二處理單元44將經過第一延時后執行整流站1直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊5;當100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)為0時,第二處理單元44將無延時執行逆變站2直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊5;100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)為1時,第二處理單元44將閉鎖逆變站2直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊5;100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)大于0且小于1時,第二處理單元44將經過第二延時后執行逆變站2直流100Hz保護的控制指令輸出至執行模塊5。
本發明實施例提供的直流100Hz保護系統系統,與本發明實施例提供的直流100Hz保護方法所能達到的有益效果相同,在此不做贅述。
需要補充的是,本發明實施中,第一處理單元43對于其處理過程中第一基波負序電壓隸屬度函數u1(x)和第一綜合隸屬度u1Σ(x1)的確定,以及第二基波負序電壓隸屬度函數u2(x)和第二綜合隸屬度u2Σ(x2)的確定,均采用本發明實施例提供直流100Hz保護方法中對應的確定方法進行;第二處理單元44對于其處理過程中整流站100Hz第一諧波分量隸屬度v1(y1)的確定,以及逆變站100Hz第二諧波分量隸屬度v2(y2)的確定,均采用本發明實施例提供直流100Hz保護方法中對應的確定方法進行。
在上述實施方式的描述中,具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。