特高压换流站阀组最后断路器自适应判别方法与装置

摘要

本发明涉及特高压换流站阀组最后断路器自适应判别方法与装置，包括判断第一种路径、第二种路径均能够导通，则阀组无最后断路器；若第一种路径、第二种路径中有任一个不能导通，则遍历线路与阀组之间的路径，如果该路径能够导通，则对该路径上的各断路器增加计数值；判断计数值最大的断路器为最后断路器。本发明涉及特高压直流输电工程中阀组最后断路器自适应判别功能，能有效解决交流场交流间隔逐步接入或交流串逐步接入，或交流进线逐步接入时阀组最后断路器逻辑不正确的情况。

说明书

技术领域

本发明涉及一种特高压换流站阀组最后断路器自适应判别方法。

背景技术

高压直流输电系统逆变站最后断路器跳闸装置是非常重要的换流站直流 系统控制设备，主要防止直流系统运行时逆变站交流负荷突然全部断开造成换 流站交流侧及其其它部分过电压，导致交、直流设备绝缘损坏。

特高压直流工程的交流场分为双母线结构，交流场分为双母线结构(1M 和2M)，双母线之间由多串3/2接线组成。一般在换流站建设初期，部分交流 串或线路间隔为将来扩建而设计，未来串或未来间隔不存在实际接线。程序中 必须考虑未来串或间隔逐步加入时，阀组最后断路器逻辑都能满足要求。

由于未来串、未来间隔较多，各种组合方式较多，程序逻辑编程变得异常 复杂。换流站也存在线路分期投入的情况，而程序中是按同期投入设计，往往 遇到这种情况，阀组最后断路器逻辑将存在问题，逻辑修改较多，而且在现场 不易通过试验验证，存在很多隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种特高压换流站阀组最后断路器自适应判别方法 与装置，用以解决在未来串、未来间隔或分期建设中最后断路器逻辑过于复杂 的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

特高压换流站阀组最后断路器自适应判别方法，步骤如下：

1)如果线路与阀组在同一串，则路径分为两种：第一种路径为经过本串 3/2接线中间断路器的路径，第二种路径为经过其它串的路径；

如果线路与阀组不在同一串，则路径分为四种：第一种路径、第二种路径 为仅经过线路与阀组所在两串的、且不相同的路径；

2)若第一种路径、第二种路径均能够导通，则阀组无最后断路器；若第 一种路径、第二种路径中有任一个不能导通，则遍历线路与阀组之间的路 径，如果该路径能够导通，则对该路径上的各断路器增加计数值；

3)判断计数值最大的断路器为最后断路器。

如果线路与阀组不在同一串，则路径分为四种：第三种、第四种为经过其 它串的路径。

对路径上的各断路器增加计数值时，也对增加路径计数值；计数值等于路 径计数值的断路器为最后断路器。

特高压换流站阀组最后断路器自适应判别装置，包括：

1)类型划分模块：如果线路与阀组在同一串，则路径分为两种：第一种 路径为经过本串3/2接线中间断路器的路径，第二种路径为经过其它串的 路径；

如果线路与阀组不在同一串，则路径分为四种：第一种路径、第二种路径 为仅经过线路与阀组所在两串的、且不相同的路径；

2)遍历与计数模块：若第一种路径、第二种路径均能够导通，则阀组无 最后断路器；若第一种路径、第二种路径中有任一个不能导通，则遍历线 路与阀组之间的路径，如果该路径能够导通，则对该路径上的各断路器增 加计数值；

3)判别模块：判断计数值最大的断路器为最后断路器。

如果线路与阀组不在同一串，则路径分为四种：第三种、第四种为经过其 它串的路径。

对路径上的各断路器增加计数值时，也对增加路径计数值；计数值等于路 径计数值的断路器为最后断路器。

本发明的特高压换流站阀组最后断路器自适应判别方法，能够在根据换流 站交流场未来串或未来间隔分期建设，阀组最后断路器逻辑判别能自适应交流 场实际接线方式。特别是在交流场未来串或间隔逐步加入或交流线路逐步加入 的情况下，能根据交流场实际配置情况自动判别阀组的最后断路器。自适应功 能在FPT(功能性试验)/DPT(动态性能试验)试验系统中验证，无需在现场 操作开关来验证各种情况，节约了大量的人力和物力，只需按交流场实际情况 配置功能块LAST_CB相应参数，可在线修改，无需控制系统停电。本发明可经 过仿真系统检验，无需在现场实际操作，可有效避免各种操作风险，对系统运 行带来十分重要的作用。无需控制系统重新编写控制逻辑和控制系统停电烧写 程序，因此给特高压电网运行单位带来了巨大的经济效益。

附图说明

图1是最后断路器自适应判别功能块示意图；

图2是阀组与线路在相同串；

图3是阀组与线路在不同串，包括图4-图10；

图4是线路在间隔C，阀组在间隔A路径；

图5是线路在间隔A，阀组在间隔C路径；

图6是阀组与线路在不同间隔路径类型；

图7是线路在间隔C，阀组在间隔A路径(同图6)；

图8是线路在间隔A，阀组在间隔C路径；

图9是线路在间隔A，阀组在间隔A路径；

图10是线路在间隔C，阀组在间隔C路径。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

本发明的基本方案为：特高压换流站阀组最后断路器自适应判别方法，步 骤如下：

1)如果线路与阀组在同一串，则路径分为两种：第一种路径为经过本串 3/2接线中间断路器的路径，第二种路径为经过其它串的路径；

如果线路与阀组不在同一串，则路径分为四种：第一种路径、第二种路径 为仅经过线路与阀组所在两串的、且不相同的路径；

2)若第一种路径、第二种路径均能够导通，则阀组无最后断路器；若第 一种路径、第二种路径中有任一个不能导通，则遍历线路与阀组之间的路径， 如果该路径能够导通，则对该路径上的各断路器增加计数值；

3)判断计数值最大的断路器为最后断路器。

前文介绍过，特高压直流工程的交流场分为双母线结构，双母线之间由多 串3/2接线组成。

如图2是阀组与线路在相同串。这种情况下，如图4，阀组与线路在相同 串时，实线箭头表示经过3/2接线中间断路器的路径，即第一种路径，记为 PATH1，第一种路径只有一条；虚线箭头表示经过其它串的路径，即第二种路 径，记为PATH2。显然PATH2包括多条路径(与其他串的数量相同)。路径表 示供电线路。

如图3是阀组与线路在不同串。如图6，实线箭头表示第一种路径，记为 PATH1；虚线箭头表示第二种路径，记为PATH2；这种情况下，第一种路径和 第二种路径均只有一条，且第一种路径、第二种路径为仅经过线路与阀组所在 的两串线路。第三种、第四种路径为经过其它串的路径，记为PATH3、PATH4， 显然第三种、第四种路径也不止一条，与其他串数量相关。

综合上述两种情况，若第一种路径、第二种路径均能够导通，则阀组无最 后断路器；若第一种路径、第二种路径中有任一个不能导通，则遍历线路与阀 组之间的路径，如果该路径能够导通，则对该路径上的各断路器增加计数值； 计数值最大的断路器为最后断路器。

计数值越大，说明越多的可导通的供电线路通过该断路器，通过线路最多 的断路器即为最后断路器。

上述方法最终要形成功能模块，即以程序形式运行。所以，具体的，下面 给出一种程序化的实施方式。

交流场一般有若干串(n≤10)，本发明按最大10串考虑，即BAY_NUM可 以设置为(1-10)，阀组最大按4个考虑，每串为A,B,C三个间隔，每个间隔 可以接入阀组、线路或其它设备(滤波器大组，站用电等)，规定阀组类型为1， 线路类型为2，其它类型为0。交流场1-10串当前开关合状态接入STA_ACT(双 字类型)，每个间隔所接入的类型输入BAY_1x-BAY_10x(整形)，交流场当前实 际串数输入BAY_NUM,STA_BEF(双字类型)为前一周期交流场开关状态，用于 内部逻辑，当STA_ACT＝STA_BEF,保持以前输出状态，当STA_ACT≠STA_BEF,功 能块就能自动判别交流场哪些开关为相应阀组最后断路器,LCB_Gx(双字类型) 为阀组x相关的最后断路器所对应的交流场开关，功能块见图1。

以下图中，BAYn、BAYm、为阀组、线路所做串，BAYk为其它串，A、B、C 表示间隔，如BAYn_B表示串BAYn的B间隔，也就是B间隔的断路器B.Q0；其 它表示类推，不再一一介绍。

1，阀组和线路在相同串，从线路到阀组路径只有两种类型，路径类型(实 线和虚线)，见图4。

1.1线路在间隔C，阀组在间隔A路径：

PATH1(实线)＝BAYn_B(n＝1-10)

PATH2(虚线)＝BAYn_C&BAYk&BAYn_A(n＝1-10,k＝1-10,n≠k)

IFPATH1&PATH2＝1此阀组无最后断路器，进行下一个阀组逻辑判断， 否则按下面原则：路径计数器增加1，路径上各个开关计数器增加1。

IFPATH1＝1

COUNTER_BAYn_B+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH2＝1

COUNTER_BAYn_C+＝1

COUNTER_BAYk_A+＝1

COUNTER_BAYk_B+＝1

COUNTER_BAYk_C+＝1

COUNTER_BAYn_A+＝1

PATH_NUM+＝1

1.2线路在间隔A，阀组在间隔C路径，见图5，根据对称原理，只需把 1.1的路径中m串A,C相互交换即可：

PATH1(实线)＝BAYn_B(n＝1-10)

PATH2(虚线)＝BAYn_A&BAYk&BAYn_C(n＝1-10,k＝1-10,n≠k)

IFPATH1&PATH2＝1此阀组无最后断路器，进行下一个阀组逻辑判断， 否则按下面原则：路径计数器增加1，路径上各个开关计数器增加1。

IFPATH1＝1

COUNTER_BAYn_B+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH2＝1

COUNTER_BAYn_A+＝1

COUNTER_BAYk_A+＝1

COUNTER_BAYk_B+＝1

COUNTER_BAYk_C+＝1

COUNTER_BAYn_C+＝1

PATH_NUM+＝1

2，阀组和线路在不同串，从线路到阀组路径只有四种类型，路径类型(实 线、点划线、虚线、细实线)，见图6。

2.1线路在间隔C，阀组在间隔A路径，见图7：

PATH1(实线)＝BAYm_B&BAYm_A&BAYn_A(n,m＝1-10,m≠n)

PATH2(虚线)＝BAYm_C&BAYn_C&BAYn_B(n,m＝1-10,m≠n)

PATH3(点划线)＝BAYm_C&BAYk&BAYn_A(n,m,k＝1-10,m≠n≠k)

PATH4(细实线)＝BAYm_B&BAYm_A&BAYk&BAYn_C&BAYn_B(n,m,k＝1-10,m ≠n≠k)

如果路径存在，

IFPATH1&PATH2＝1此阀组无最后断路器，进行下一个阀组逻辑判断， 否则按下面原则：路径计数器增加1，路径上各个开关计数器增加1。

IFPATH1＝1

COUNTER_BAYm_B+＝1

COUNTER_BAYm_A+＝1

COUNTER_BAYn_A+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH2＝1

COUNTER_BAYm_C+＝1

COUNTER_BAYn_C+＝1

COUNTER_BAYn_B+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH3＝1

COUNTER_BAYm_C+＝1

COUNTER_BAYk_A+＝1

COUNTER_BAYk_B+＝1

COUNTER_BAYk_C+＝1

COUNTER_BAYn_A+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH4＝1

COUNTER_BAYm_B+＝1

COUNTER_BAYm_A+＝1

COUNTER_BAYk_A+＝1

COUNTER_BAYk_B+＝1

COUNTER_BAYk_C+＝1

COUNTER_BAYn_C+＝1

COUNTER_BAYn_B+＝1

PATH_NUM+＝1

2.2线路在间隔A，阀组在间隔C路径，见图8，根据对称原理，BAYk不 变，只需把2.1的路径m，n串A,C相互交换即可：

PATH1(实线)＝BAYm_A&BAYn_A&BAYn_B(n,m＝1-10,m≠n)

PATH2(虚线)＝BAYm_B&BAYm_C&BAYn_C(n,m＝1-10,m≠n)

PATH3(点划线)＝BAYm_B&BAYm_C&BAYk&BAYn_A&BAYn_B(n,m,k＝1-10,m ≠n≠k)

PATH4(细实线)＝BAYm_A&BAYk&BAYn_C(n,m,k＝1-10,m≠n≠k)

IFPATH1&PATH2＝1此阀组无最后断路器，进行下一个阀组逻辑判断，否 则按下面原则：路径计数器增加1，路径上各个开关计数器增加1。

IFPATH1＝1

COUNTER_BAYm_B+＝1

COUNTER_BAYm_C+＝1

COUNTER_BAYn_C+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH2＝1

COUNTER_BAYm_A+＝1

COUNTER_BAYn_A+＝1

COUNTER_BAYn_B+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH3＝1

COUNTER_BAYm_A+＝1

COUNTER_BAYk_A+＝1

COUNTER_BAYk_B+＝1

COUNTER_BAYk_C+＝1

COUNTER_BAYn_C+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH4＝1

COUNTER_BAYm_B+＝1

COUNTER_BAYm_C+＝1

COUNTER_BAYk_A+＝1

COUNTER_BAYk_B+＝1

COUNTER_BAYk_C+＝1

COUNTER_BAYn_A+＝1

COUNTER_BAYn_B+＝1

PATH_NUM+＝1

2.3线路在间隔A，阀组在间隔A路径，见图9：

PATH1(实线)＝BAYm_A&BAYn_A(n,m＝1-10,m≠n)

PATH2(虚线)＝BAYm_B&BAYm_C&BAYn_C&BAYn_B(n,m＝1-10,m≠n)

PATH3(点划线)＝BAYm_B&BAYm_C&BAYk&BAYn_A(n,m,k＝1-10,m≠ n≠k)

PATH4(细实线)＝BAYm_A&BAYk&BAYn_C&BAYn_B(n,m,k＝1-10,m≠ n≠k)

IFPATH1&PATH2＝1此阀组无最后断路器，进行下一个阀组逻辑判断， 否则按下面原则：路径计数器增加1，路径上各个开关计数器增加1。

IFPATH1＝1

COUNTER_BAYm_A+＝1

COUNTER_BAYn_A+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH2＝1

COUNTER_BAYm_B+＝1

COUNTER_BAYm_C+＝1

COUNTER_BAYk_A+＝1

COUNTER_BAYk_B+＝1

COUNTER_BAYk_C+＝1

COUNTER_BAYn_A+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH3＝1

COUNTER_BAYm_B+＝1

COUNTER_BAYm_C+＝1

COUNTER_BAYn_C+＝1

COUNTER_BAYn_B+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH4＝1

COUNTER_BAYm_A+＝1

COUNTER_BAYk_A+＝1

COUNTER_BAYk_B+＝1

COUNTER_BAYk_C+＝1

COUNTER_BAYn_C+＝1

COUNTER_BAYn_B+＝1

PATH_NUM+＝1

2.4线路在间隔C，阀组在间隔C路径，见图10,根据对称原理，BAYk 不变，只需把2.3的路径m，n串A,C相互交换即可：

PATH1(实线)＝BAYm_B&BAYm_A&BAYn_A&BAYn_B(n,m＝1-10,m≠n)

PATH2(虚线)＝BAYm_C&BAYn_C(n,m＝1-10,m≠n)

PATH3(点划线)＝BAYm_C&BAYk&BAYn_A&BAYn_B(n,m,k＝1-10,m≠ n≠k)

PATH4(细实线)＝BAYm_B&BAYm_A&BAYk&BAYn_C(n,m,k＝1-10,m≠ n≠k)

IFPATH1&PATH2＝1此阀组无最后断路器，进行下一个阀组逻辑判断， 否则按下面原则：路径计数器增加1，路径上各个开关计数器增加1。

IFPATH1＝1

COUNTER_BAYm_C+＝1

COUNTER_BAYn_C+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH2＝1

COUNTER_BAYm_B+＝1

COUNTER_BAYm_A+＝1

COUNTER_BAYn_A+＝1

COUNTER_BAYn_B+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH3＝1

COUNTER_BAYm_B+＝1

COUNTER_BAYm_A+＝1

COUNTER_BAYk_A+＝1

COUNTER_BAYk_B+＝1

COUNTER_BAYk_C+＝1

COUNTER_BAYn_C+＝1

PATH_NUM+＝1

IFPATH4＝1

COUNTER_BAYm_C+＝1

COUNTER_BAYk_A+＝1

COUNTER_BAYk_B+＝1

COUNTER_BAYk_C+＝1

COUNTER_BAYn_A+＝1

COUNTER_BAYn_B+＝1

PATH_NUM+＝1

由于k取值较多，并没有全部列出所有路径。通过上面方法，能得到线路 到阀组的路径数，交流场每个开关的计数器，从而可进行比较，得到交流场哪 些开关为相应阀组的最后断路器。

IFCOUNTER_BAYx_A＝PATH_NUM,(x＝1-10)

BAYx_A，为阀组最后断路器

IFCOUNTER_BAYx_B＝PATH_NUM，(x＝1-10)

BAYx_B，为阀组最后断路器

IFCOUNTER_BAYx_C＝PATH_NUM(x＝1-10)

BAYx_C＝PATH_NUM

BAYx_A，BAYx_B，BAYx_C为阀组最后断路器，LCB_Gx相应位为1，否则相 应位为0。

以上方法中，为了找出计数值最大的断路器，采用了对路径上的各断路器 增加计数值时，也对增加路径计数值的方式；取计数值等于路径计数值的断路 器为最后断路器。作为其它实施方式，也可以采用其它方式找出计数值最大的 断路器。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发 明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的 教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱 离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍 落入本发明的保护范围内。