创新与实践
D01：10.19557/jki.l001-9944.2021.03.021
特"压换％&'(却外风(糸统.障0修试3涂潜！，李天佼"，白光亚"，宋涛"
(1.安徽#力工程监理有限公司，合肥230072；2.国家电网有限公司直流建设分公司，7京100052)
摘要：为了提高特高压换流站阀5却外风5系统故障的应急联动抢修能力，提出基于轴颈惯 性力特征分析和非线性力学参数评价的应急联动诊断技术。构建特高压换流站阀5却外风 5系统的故障参数解析模型，分析特高压换流站阀5却外风59统故障应急联动特征°d用
显著缩短轴心轨迹分析的方法，实现故障优化检测和诊断，在联动模式下完成故障应急联动
抢修试验°仿真结果表明，采用该方法故障抢修成功率高于75%，平均时延低于400)s。
关键词：特高压换流站；阀？却；外风？系统；故障；应急联动；抢修
中图分类号：TH133文献标志码:A1章编号：1001-9944(2021)03-0095-04 Emergency Repair Test of Valve Cooling External Air Cooling System in UHV Converter Station
TU Qian1,LI Tian-jiao2,BAI Guang-ya2,SONG Tao2
(1.Anhui Electrical Power Engineering Supervision Co.,Ltd.,Hefei230072,China；2.DC Engineering Construction Company,State Grid Corporation of China,Beijing100052,China)
Abstract:In order to improve the emergency linkage repair capability of valve cooling external air cooling system in UHV converter station,an emergency linkage diagnosis technology based on the analysis of journal inertia force characteristics and nonlinear mechanical parameter evaluation is proposed.The fault parameter analytical model of valve cooling external air cooling system in UHV converter station is established,and the emergency linkage characteristics of valve cooling external air cooling system in UHV converter station are analyzed.Using the method of significantly shortening the axis trajectory analysis,the fault optimal detection and diagnosis are realized, and the fault emergency linkage repair test is completed in the linkage mode.The simulation results show that the failure repair success rate is higher than75%and the average delay is less than400ms.
Key words:ultra high voltage(UHV)converter station；valve cooling；external air cooling system；malfunction；emergency linkage；emergency repair
特高压换流站阀冷却外风冷系统，是实现特高压换流站阀冷却外风冷的重要设备)受到环境和工况作业 因素的影响，导致特高压换流站阀冷却外风冷系统容易发生故障，需要对其进行检修叫因此研究该外风冷系统故障应急联动抢修和故障诊断方重要叫[3]布式安装的线路监测终端、和移动终端应 一的故障系统；[4]±800kV
收稿日期：2020-11-12；修订日期：2020-12-23
作者简介：涂潜(1976—)，男，本科，注册监理工程师、注册一级建造师、注册造价工程师、注册安全工程师、高级工程师，主要从事电力工程监理工作；李天佼(1986—)，男，硕士，副高级工程师，主要从事换流站工程管理工作；白光亚(1971—)，男，硕士，教授级高级工程师，主要从事换流站工程管理工作；宋涛(1982—)，男，硕士，副高级工程师，主要从事换流站工程管理工作。
■创新与实践.
特高压直流工程换流阀故障分析与优化设计，根据工程现场故障缺陷理论，提岀双重判据的反向恢复期保护电路方法；文献[5]进行了换流站阀冷却系统应急状态故障诊断研究，有针对性地对ProFiBus的典型故障进行了研究，总结了换流站现场ProFiBus 故障情况下故障点和故障类型的排除方法。为进一步提咼换流站阀冷却系统的应急抢修效率，在此提岀了基于轴颈惯性力特征分析和性力；数的特高压换流站阀冷却冷系统故障应急诊断。
1外风冷系统故障信息样本分析及预处理1.1故障信息样本分析
在特高压换流站阀冷却冷系统故障抢修，分析故障据本，结合故障特征本信息，识别该外风冷系统的故障。在异常工况下，进行冷系统故障信息分重，系统故障分的据[6]，设冷系统故障本信息t的重系!，系统故障本的特征分，故障据分的高为
"(#)$!(#!t),#=0,1,2,…，#一1(1)式中:#为故障总。在故障据采集的点，特高压换流站阀冷却冷系统故障特征的，和信息合[7],
故障特征本信息的为
%=!&=0C&cos[2"!"+"[#(2)式中:C&为故障样本；"为迭代次数;$为特高压换流站阀冷却冷系统故障本銘与的:
为化特高压换流站阀冷却冷系统故障。结合特征提，进行故障和抢修，现1。
图1故障检测和抢修试验的实现流程Fig.1Flow chart of fault detection and emergency
repair test 1.2故障样本预处理及约束参数模型构建
冷系统的故障析型，流静压主轴的状态特征为[8]o在优下，流压轴的故障状态分为
—(1-%)
%C(x-1)
⑶式中:-为可控节流静压主轴特征分布集；C为液体静压主轴油膜刚度特征分量；%为轴颈惯性力和非性力的异状态特征分。
在轴承结和压系统下，进行特高压换流站阀冷却冷系统的故障类型分析[9]，进一步得到
pB+&%
0(1-%)
⑷式中：&为非减凸函数；卩为特高压换流站阀冷却外风冷系统故障属性分布。在显著缩短轴心轨迹分布区域，冷系统的故障数据分组交换特征分量。在压轴的能力作用下，
风冷系统故障变化特征为'，在界
件下，设定故障的阈下限，：
C()+1)"B()+1)-'B())(5)定义故障检测和抢修的状态函数，可控节流静压轴的状态特征为，进行冷系统故
障应急特征分析[1°]，故障判决。对压主轴进行制，知L())为，
电热丝绕线机
故障的类别状态分为
%(B(x)-B(x-1))"“L()-1)+(1-%)L(x)(6)
用位移误差补偿制的方法[11]，得到故障特征分挖掘的态规划方，换热管另一侧部分描述为
3=—#L()-1)d)(7)
mrnB())丿
根据上述分析，立冷系统故障参数辨识模型，根据故障辨识结果，进行应急抢修。
2外风冷系统故障检测及抢修
2.1故障特征提取及参数分组检测
轴颈惯性力特征解析和模糊度辨识的方法，进行特高压换流站阀冷却冷系统故障岀的调[12],
S (n )! [-入(1-!)u (n )]
(8)
式中：$(n )为压电致动薄膜反馈静压主轴的压力差；
S (n )为故障检测的约束代价函数。
采用可控节流器参数调节的方法，得到该外风冷
系统故障检测的POMDP (partially observable markov
decision process "动态规划方程为
%
(n )= !«(n)Cq (n-k ) "
S (：)
式中:#为特高压换流站阀冷却外风冷系统故障动 态变化量。进一步通过回转运动误差估计，得到的
外风冷故障特征提取结果为
#Amin |0,q (n )—$
$
分析特高压换流站阀冷却外风冷系统主轴的
切削刚度，得到最小液体静压轴承参数分布特征量
为u (n )=0，压力传感器测量主轴状态参数分布特征
量为 u (n )二1。
可控节流器参数 轴 参数
传
感器 进
合=13?，得到外风冷系统故障参数
的分组检测模型，检测结果 含2 。 ，该外
风冷系统故障故参数分布特征量)(*) :
1) 式(10)中,q (n-k )(中 0%q (n-k )
%N )
量g ，得到的特高压换流站阀
冷却外风冷系统故障 态特征分布 为
M g (q (n ) + 1 )&M g (q (n-k ))
(11)
2) 特高压换流站阀冷却外风冷系统故
障参数
量几，得到该统故障 态的衍化 量。
铝酸钙粉对于任意q (n-k )(中0%q (n-k )%N )和指示序列
量(k ，得到的系统故障状态特征分布 为擦拭棒
M j k (q (n-k )) &M g (q (n-k )) (12)
根据上述分析，进行该外风冷系统故障输出的 可控调节和模度参数 ，通过 轴心轨
迹分析的方法来进行故障 。
2.2故障诊断和联动抢修设计
通过 轴 分析的方法 , 该外
风冷系统故障优化检测
[14], 动模式 ；
现故障 动 ， 外风冷系统故障特
征分的化
为
M g (q (n -k ) )=M (q (n-k )+o (z )) =
P b (% (n -k )+o (-)) (13)
0( p c (q (n )+o (-)))
创新与实践
式中：。(-
)为主轴流
合 态特征量；p B 为阀
进水温度；p c 为阀体出水温度。考虑% (n-k )&(的
，得该外风冷系统故障 动动态规划方为
q (*"- )
柔性自动化生产线(*)+M g
(q ())
( 14)
在q (n-k )&k 的条件下，经过耦合动态参数分 析问，得到*
量,2k (++1) * ，得
到故障
检测 统计特征量为*=q (n-k ) % N+o (g )
分析， 特高压换流站阀冷却外风冷系
统故障 动抢修的故障诊断。
3试验测试分析
通过 测，验证本文方法在实现高压换流
站阀冷却外风冷系统故障 动 的
用 。 故障
度为1200,
故障 的 为120，高压换流站阀的压力为
3 MPa ，计算时间为26 s ，动幅值为0.211从皿 根
据参数
，进 该外风冷系统故障特征分析，得
到的故障 分布如图2所。
1.20
8 6 4 2 0
A A
B w r w <a
迴宦
100 200
300 400 500 600
采样样本
0.45
图2故障样本分布
Fig.2 Distribution of fault samples
图2的数 为测试对象，利用
方法进行
故障检测，得到故障参数解析结果如图3所示°
5
30 0. 0 0 (111
)、辄鈕矣敬迴宦
0200 5
蕲蛇酶注射液104/s
1520
图3故障特征解析结果
Fig.3 Analysis results of fault characteristics
创新与实践
由图3分析可见，故障故参数分布特征量！(")二1.5时，故障分布距离最高，介于0.34〜0.42!)；当!(")"2.0时，故障分布距离波动最小，介于0.28〜0.31|nm；当M(")"2.5时，故障分布距离值最短，介于0.22〜0.26!m o说明本文方法可以对不同故障参数分布特征量下故障分布距离进行解析，故障检测的参数辨识能力较好。
测试故障诊断抢修的分组传送成功率和时延，得到对比结果如图4所示。
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
05101520
数据速率(512bit/s)
(a)成功率参数
(Sul 二穀起冒讯800
700
600
500
400
300
200
100
数据速率(512bit/s)
(b)时延参数
图4故障诊断及联动抢修性能对比
Fig.4Performa-ce comparison of fault diag-osis
and li-kage repair
由图4仿真结果可见，在不同相电压下，采用本文方法进行特高压换流站阀冷却外风冷系统故障检修
的成功率高于75%，平均时延低于400ms，说明抢修的率较高。方法故障特征，分组检测故障特征参数，故障检测的成功率，低了检测时延。
4结语
通过构建特高压换流站阀冷却外风冷系统的故障检测型，结合对其故障特征分布，进行该系统检修。基于轴颈性力特征分析和性力参数，在该外风冷系统故障动诊断。在下，进行系统的故障分布组，在轴承结参数和液压系统参数L 下，进行故障型分析，进行故障的可
节，短轴分析的方法进行故障应抢修。分析得，本文方法进行特压换流站阀冷却外风冷系统故障动抢修的可性较，时性较好。
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