用于FACTS装置的电力保护方法、设备与流程

本发明涉及柔性交流输电系统技术领域，具体涉及用于facts装置的电力保护方法、设备。

背景技术：

facts(英文全称：flexibleactransmissionsystems，中文：柔性交流输电系统)装置是指应用于交流输电系统的电力电子装置。facts通过增加输电网络的传输容量，从而提高输电网络的价值；且facts控制装置动作速度快，因而能够扩大输电网络的安全运行区域。facts装置通过与电力系统并联实现对电力系统的电压和无功功率进行控制，通过与电力系统串联实现对电力系统的电流和潮流进行控制。目前，facts装置已广泛应用于交流输电系统。一旦facts装置出现故障，则会导致交流输电系统的输电质量下降。

然而，发明人发现，现有facts装置较容易出现故障。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了用于facts装置的电力保护方法、设备，以解决现有facts装置较容易出现故障的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种用于facts装置的电力保护方法，所述facts装置包括换流阀、变压器和系统接入区；所述换流阀为至少两个且所述至少两个换流阀的直流侧通过直流线路连接，每个换流阀的交流侧通过变压器连接系统接入区，所述系统接入区用于接入电力系统；所述方法包括：获取至少一个换流阀交流侧的交流电压；提取所述交流电压的直流分量；根据所述交流电压的直流分量执行主保护或后备保护。

可选地，所述方法还包括：针对所述直流线路，执行以下电力保护策略中的至少一种：低压过流保护、差动保护、直流电压不平衡保护、直流过电压保护、直流低电压保护。

可选地，所述方法还包括：针对所述系统接入区，执行以下电力保护策略中的至少一种：差动保护、过流保护、过压保护、断路器失灵保护。

可选地，所述方法还包括：针对所述变压器，执行以下电力保护策略中的至少一种：非电量保护、差动保护、富压过流保护、过流保护、零序电压保护、零序电流保护。

可选地，所述方法还包括：针对变压器的换流阀一侧，执行以下电力保护策略中的至少一种：差动保护、过流保护、零序电压保护、过电压保护。

可选地，所述方法还包括：针对换流阀，执行以下电力保护策略中的至少一种：差动保护、过流保护、子模块过压保护、阀过流保护。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种用于facts装置的电力保护方法，所述facts装置包括换流阀、变压器和系统接入区；所述换流阀为至少两个且所述至少两个换流阀的直流侧通过直流线路连接，每个换流阀的交流侧通过变压器连接系统接入区，所述系统接入区用于接入电力系统；所述方法包括：获取至少一个换流阀直流侧的直流电压；提取所述直流电压的交流分量；根据所述直流电压的交流分量执行主保护或后备保护。

可选地，所述方法还包括：针对所述直流线路，执行以下电力保护策略中的至少一种：低压过流保护、差动保护、直流电压不平衡保护、直流过电压保护、直流低电压保护。

可选地，所述变压器包括串联变压器和/或并联变压器。

可选地，所述方法还包括：针对所述系统接入区，执行以下电力保护策略中的至少一种：差动保护、过流保护、过压保护、断路器失灵保护。

可选地，所述方法还包括：针对所述变压器，执行以下电力保护策略中的至少一种：非电量保护、差动保护、富压过流保护、过流保护、零序电压保护、零序电流保护。

可选地，所述方法还包括：针对变压器的换流阀一侧，执行以下电力保护策略中的至少一种：差动保护、过流保护、零序电压保护、过电压保护。

可选地，所述方法还包括：针对换流阀，执行以下电力保护策略中的至少一种：差动保护、过流保护、子模块过压保护、阀过流保护。

根据第三方面，本发明实施例提供了电力保护设备，执行第一方面或第二方面或者其任意一种可选实施方式所述的电力保护方法。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种facts装置，包括第三方面所述的电力保护设备。

可选地，所述facts装置为以下任意一者：统一潮流控制器、静止同步串联补偿器、静止同步补偿器。

本发明实施例所提供的用于facts装置的电力保护方法，根据换流阀交流侧交流电压的直流分量执行主保护或后备保护，能够在换流阀交流侧的交流区(即传输电流为交流电的区域)出现接地故障时(例如进行交流区接地选线工作之前或选线过程中)，及时通过过电压保护的方式向柔性变电站的后台发出告警信号，提前告知运维人员。

本发明实施例所提供的用于facts装置的电力保护方法，根据换流阀直流侧直流电压的交流分量执行主保护或后备保护，能够在换流阀直流侧的直流区(即传输电流为直流电的区域，如图1中a区域所示)出现接地故障时，及时通过过电压保护的方式向柔性变电站的后台发出告警信号，提前告知运维人员。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了facts装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的一种用于facts装置的电力保护方法的流程图；

图3示出了根据本发明实施例的另一种用于facts装置的电力保护方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

发明发现，现有facts装置容易出现故障的原因在于，在换流阀之间的直流线路以及换流阀交流处均未设置接地故障保护。为此，本发明实施例提供了至少两种用于facts装置的电力保护方法。本申请中所述的facts装置包括换流阀、变压器和系统接入区。换流阀为至少两个且至少两个换流阀的直流侧通过直流线路连接，每个换流阀的交流侧通过变压器连接系统接入区；变压器可以为串联变压器或并联变压器；系统接入区用于接入电力系统。如图1所示，三个换流阀11、12和13的直流侧通过直流线路连接，a为直流线路所在的直流区；21为并联变压器，22和23为串联变压器；31、32和33分别为三个系统接入区。

实施例一

图2示出了根据本发明实施例的一种用于facts装置的电力保护方法的流程图，可以用于图1所示的facts装置。如图2所示，该方法包括如下步骤：

s101：获取至少一个换流阀交流侧的交流电压。

例如，获取图1中换流阀11交流侧(即靠近变压器21的一侧)的交流电压。

s102：提取交流电压的直流分量。

从交流电压中提取直流分量的方法为现有技术，本申请在此不再赘述。

s103：根据交流电压的直流分量执行主保护或后备保护。

根据预定电压执行主保护或后备保护的方法为现有技术，本申请不再赘述。

上述用于facts装置的电力保护方法，根据换流阀交流侧交流电压的直流分量执行主保护或后备保护，能够在换流阀交流侧的交流区(即传输电流为交流电的区域)出现接地故障时(例如进行交流区接地选线工作之前或选线过程中)，及时通过过电压保护的方式向柔性变电站的后台发出告警信号，提前告知运维人员。

实施例二

图3示出了根据本发明实施例的另一种用于facts装置的电力保护方法的流程图，可以用于图1所示的facts装置。如图3所示，该方法包括如下步骤：

s201：获取至少一个换流阀直流侧的直流电压。

例如，获取图1中换流阀11直流侧(即靠近其他换流阀的一侧)的直流电压。

s202：提取直流电压的交流分量。

从直流电压中提取交流分量的方法为现有技术，本申请在此不再赘述。

s203：根据直流电压的交流分量执行主保护或后备保护。

根据预定电压执行主保护或后备保护的方法为现有技术，本申请不再赘述。

上述用于facts装置的电力保护方法，根据换流阀直流侧直流电压的交流分量执行主保护或后备保护，能够在换流阀直流侧的直流区(即传输电流为直流电的区域，如图1中a区域所示)出现接地故障时，及时通过过电压保护的方式向柔性变电站的后台发出告警信号，提前告知运维人员。

需要补充说明的是，上述实施例一和实施例二可以结合在一起形成新的实施例。

作为实施一或实施例二的一种可选实施方式，用于facts装置的电力保护方法还包括：针对直流线路，执行以下电力保护策略中的至少一种：低压过流保护、差动保护、直流电压不平衡保护、直流过电压保护、直流低电压保护。这些电力保护策略为现有技术，本领域技术人员很容易理解是如何用于直流线路的，本申请在此不再赘述。

作为实施一或实施例二的一种可选实施方式，用于facts装置的电力保护方法还包括：针对系统接入区，执行以下电力保护策略中的至少一种：差动保护、过流保护、过压保护、断路器失灵保护。这些电力保护策略为现有技术，本领域技术人员很容易理解是如何用于系统接入区的，本申请在此不再赘述。

作为实施一或实施例二的一种可选实施方式，用于facts装置的电力保护方法还包括：针对变压器，执行以下电力保护策略中的至少一种：非电量保护、差动保护、富压过流保护、过流保护、零序电压保护、零序电流保护。这些电力保护策略为现有技术，本领域技术人员很容易理解是如何用于变压器的，本申请在此不再赘述。

作为实施一或实施例二的一种可选实施方式，用于facts装置的电力保护方法还包括：针对变压器的换流阀一侧，执行以下电力保护策略中的至少一种：差动保护、过流保护、零序电压保护、过电压保护。这些电力保护策略为现有技术，本领域技术人员很容易理解是如何用于变压器的换流阀一侧(例如图1中的b区域、c区域或d区域)的，本申请在此不再赘述。

作为实施一或实施例二的一种可选实施方式，用于facts装置的电力保护方法还包括：针对换流阀，执行以下电力保护策略中的至少一种：差动保护、过流保护、子模块过压保护、阀过流保护。这些电力保护策略为现有技术，本领域技术人员很容易理解是如何用于换流阀的，本申请在此不再赘述。

实施例三

本发明实施例提供了一种电力保护设备，该电力保护设备执行实施例一或实施例二，或者其任意一种可选实施方式所述的电力保护方法。

该电力保护设备包括执行实施例一或实施例二所需的设备，例如电压采集模块(用于采集交流电压或直流电压)、处理器(用于提取交流电压的直流分量或用于提取直流电压的交流分量)，以及用于执行主保护或后备保护的断路器、电力通信线路等。

实施例四

本发明实施例提供了一种facts装置，该facts装置包括实施例三所述的电力保护设备。

可选地，facts装置为以下任意一者：统一潮流控制器、静止同步串联补偿器、静止同步补偿器。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。