直流母线失压补偿方法、装置、系统及变电站设备与流程



1.本技术涉及直流电源技术领域,特别是涉及一种直流母线失压补偿方法、装置、系统及变电站设备。


背景技术:



2.目前,变电站直流电源系统中大多采用双充电机蓄电池,也即采用双充双蓄接电方式实现供电,两段直流母线之间设置有母联开关,通过手动进行分合闸操作。
3.当站用交流电源失电或电压降低,导致其中一个充电机闭锁退出运行,若此时该段直流母线所连接的蓄电池组的供电回路故障,或蓄电池组内部出现故障,将会进一步引起该段直流母线失电,导致连接在该段母线上的所有继电保护装置失电,最终造成变电站全站失压。


技术实现要素:



4.基于此,有必要提供一种直流母线失压补偿方法、装置、系统及变电站设备,以解决直流母线失压导致变电站全站失压的问题。
5.一种直流母线失压补偿方法,包括:
6.获取直流母线的电参数;根据所述电参数对所述直流母线进行失压检测;若检测到所述直流母线发生失压,则控制设置于所述直流母线和所述后备电源之间的第一晶闸管开关装置导通,以使所述后备电源接入所述直流母线。
7.上述直流母线失压补偿方法,在直流母线与后备电源之间设置有晶闸管搭建的第一晶闸管开关装置,在实际运行过程中,能够实时进行直流母线的电参数获取,并结合获取的电参数进行直流母线是否失压的检测。若检测到直流母线发生失压,则会通过控制第一晶闸管开关装置导通,使得后备电源接入直流母线,为直流母线供电。通过该方案,可在直流母线发生失压时,及时将后备电源接入直流母线实现供电,同时,由于第一晶闸管开关装置的应用,实现后备电源的快速接入响应,接入速度可达到微秒级别,最大限度缩短失压时间。
8.在一个实施例中,所述电参数包括母线正极电压和母线负极电压,所述根据所述电参数对所述直流母线进行失压检测,包括:分析所述母线正极电压和所述母线负极电压是否同时下降;若所述母线正极电压和所述母线负极电压同时下降,则认为所述直流母线发生失压。
9.在一个实施例中,所述分析所述母线正极电压和所述母线负极电压是否同时下降之后,还包括:若所述母线正极电压下降,所述母线负极电压上升,则认为所述直流母线发生接地;或若所述母线正极电压上升,所述母线负极电压下降,则认为所述直流母线接地。
10.在一个实施例中,所述直流母线的数量为两组,所述根据所述电参数对所述直流母线进行失压检测之后,还包括:若检测到第一组直流母线发生失压,且第二组直流母线未发生失压,则控制设置于所述第一组直流母线和所述第二组直流母线之间的第二晶闸管开
关装置导通,以使所述第二组直流母线接入所述第一组直流母线。
11.一种直流母线失压补偿装置,包括:参数获取模块,用于获取直流母线的电参数;失压检测模块,用于根据所述电参数对所述直流母线进行失压检测;失压补偿模块,用于若检测到所述直流母线发生失压,则控制设置于所述直流母线和所述后备电源之间的第一晶闸管开关装置导通,以使所述后备电源接入所述直流母线。
12.一种直流母线失压补偿系统,包括:后备电源、第一晶闸管开关装置和控制装置,所述后备电源连接所述第一晶闸管开关装置,所述第一晶闸管开关装置连接直流母线;控制装置,所述控制装置连接所述第一晶闸管开关装置,所述控制装置用于根据上述的直流母线失压补偿方法,对所述直流母线进行失压补偿。
13.在一个实施例中,直流母线失压补偿系统还包括电参数采集装置,所述电参数采集装置连接所述直流母线和所述第一晶闸管开关装置,所述电参数采集装置连接所述控制装置。
14.在一个实施例中,还包括第二晶闸管开关装置,所述直流母线包括第一组直流母线和第二组直流母线,所述第一组直流母线通过所述第二晶闸管开关装置连接所述第二组直流母线,所述第二晶闸管开关装置连接所述控制装置;所述第一组直流母线通过所述第一晶闸管开关装置连接所述后备电源,所述第二组直流母线通过所述第一晶闸管开关装置连接所述后备电源。
15.在一个实施例中,所述第一晶闸管开关装置包括第一晶闸管、第一驱动电路、第二晶闸管和第二驱动电路,所述第一晶闸管连接所述后备电源,所述第一晶闸管连接所述第一组直流母线,所述第一驱动电路连接所述第一晶闸管,所述第二晶闸管连接所述后备电源,所述第二晶闸管连接所述第二组直流母线,所述第二驱动电路连接所述第二晶闸管,所述第一驱动电路和所述第二驱动电路分别连接所述控制装置;
16.和/或,所述第二晶闸管开关装置包括第三晶闸管和第三驱动电路,所述第一组直流母线通过所述第三晶闸管连接所述第二组直流母线,所述第三驱动电路连接所述第三晶闸管,所述第三驱动电路连接所述控制装置。
17.一种变电站设备,包括直流母线和上述的直流母线失压补偿系统。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,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。
19.图1为本技术一实施例中直流母线失压补偿方法流程示意图;
20.图2为本技术另一实施例中直流母线失压补偿方法流程示意图;
21.图3为本技术又一实施例中直流母线失压补偿方法流程示意图;
22.图4为本技术再一实施例中直流母线失压补偿方法流程示意图;
23.图5为本技术一实施例中直流母线失压补偿装置结构示意图;
24.图6为本技术一实施例中直流母线失压补偿系统结构示意图;
25.图7为本技术另一实施例中直流母线失压补偿系统结构示意图;
26.图8为本技术又一实施例中直流母线失压补偿系统结构示意图;
27.图9为本技术再一实施例中直流母线失压补偿系统结构示意图。
28.附图标记说明:601-后备电源;603-第一晶闸管开关装置;605-控制装置;607-电参数采集装置;609-第二晶闸管开关装置;+km1-第一组直流母线的正极母线;-km1-第一组直流母线的负极母线;+km2-第二组直流母线的正极母线;-km2-第二组直流母线的正极母线;801-母联开关;6031-第一晶闸管;6032-第二晶闸管;6033-第一驱动电路;6034-第二驱动电路;6091-第三驱动电路;6092-第三晶闸管。
具体实施方式
29.为了便于理解本技术,下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是,本技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
30.请参阅图1,一种直流母线失压补偿方法,包括步骤102、步骤104和步骤106。
31.步骤102,获取直流母线的电参数。
32.具体地,直流母线即为变电站提供直流电源的变电站母线;电参数即为直流母线在运行过程中,流经直流母线的电能所对应的参数。电参数的具体类型并不是唯一的,在一个实施例中,可以是直流母线的电压参数;在另外的实施例中,当直流母线带载运行时,电参数还可以是直流母线的电流参数。具体采用何种形式的电参数,应当结合直流母线的使用场景等进行不同选择。
33.应当指出的是,电参数的获取方式并不是唯一的,在一个较为详细的实施例中,直流母线处设置有电参数采集装置,在直流母线运行过程中,电参数采集装置实时进行直流母线的电参数采集,并发送至控制装置,即表征控制装置获取了直流母线的电参数。
34.可以理解,电参数采集装置的具体类型并不是唯一的,根据所需的电参数不同,对应电参数采集装置的具体形式也会有所不同。例如,在一个较为详细的实施例中,电参数采集装置包括电压参数采集装置,用以采集直流母线运行过程中的电压参数。电参数采集装置的具体输出类型也并不是唯一的,其可以是输出数字信号类型的电参数,也可以是输出模拟信号类型的电参数。
35.步骤104,根据电参数对直流母线进行失压检测。
36.具体地,失压检测也即检测直流母线是否发生失压。控制装置在获取直流母线的电参数之后,将会结合电参数对直流母线进行是否发生失压的检测,具体为检测当前的电参数,相对直流母线正常运行时的电参数是否发生异常变化。
37.步骤106,若检测到直流母线发生失压,则控制设置于直流母线和后备电源之间的第一晶闸管开关装置导通,以使后备电源接入直流母线。
38.具体地,后备电源也即备用电源,其设置于变电站设备中,用于在直流母线失压时接入直流母线,为直流母线供电。第一晶闸管开关装置即为通过晶闸管搭建形成的开关装置,其通过晶闸管的导通与关闭,实现电路的开关功能。控制装置在进行直流母线的失压检测时,若检测到直流母线发生失压,此时将会输出控制信号,控制第一晶闸管开关装置导通,以使得后备电源中存储的电能流向直流母线,以维持变电站运行。
39.应当指出的是,后备电源的具体类型并不是唯一的,在一个较为详细的实施例中,其可以是蓄电池。在另外的实施例中,后备电源还可以是整流模块,其能够将交流电能转换为直流电能,并传输至直流母线。
40.进一步地,在一个实施例中,后备电源还可以包括超级电容(也即双层电容)和用于为超级电容进行充电的充电机。在实际使用过程中,具体采用何种类型的后备电源,结合实际变电站需求进行选择即可。
41.可以理解,用于搭建第一晶闸管开关装置的晶闸管,其类型也并不是唯一的,在一个较为详细的实施例中,可以采用电控类型的晶闸管进行第一晶闸管开关装置的搭建。在另外的实施例中,还可以是采用光控类型的晶闸管进行第一晶闸管开关装置的搭建。
42.进一步地,在一个实施例中,用于搭建第一晶闸管开关装置的晶闸管,还可以是单向晶闸管或者双向晶闸管,对应的第一晶闸管开关装置可以是单向闸管开关装置或者双向晶闸管开关装置。当采用单向晶闸管时,需要将第一晶闸管开关装置的阳极连接至后备电源,而第一晶闸管开关装置的阴极则连接至直流母线,以保证在第一晶闸管开关装置在控制装置的作用下导通时,后备电源的电能能够传输到直流母线。而当第一晶闸管开关装置为双向时,则只需将第一晶闸管开关装置的两端分别连接直流母线和后备电源即可。
43.上述直流母线失压补偿方法,在直流母线与后备电源之间设置有晶闸管搭建的第一晶闸管开关装置,在实际运行过程中,能够实时进行直流母线的电参数获取,并结合获取的电参数进行直流母线是否失压的检测。若检测到直流母线发生失压,则会通过控制第一晶闸管开关装置导通,使得后备电源接入直流母线,为直流母线供电。通过该方案,可在直流母线发生失压时,及时将后备电源接入直流母线实现供电,同时,由于第一晶闸管开关装置的应用,实现后备电源的快速接入响应,接入速度可达到微秒级别,最大限度缩短失压时间。
44.请参阅图2,在一个实施例中,电参数包括母线正极电压和母线负极电压,步骤104包括步骤202和步骤204。
45.步骤202,分析母线正极电压和母线负极电压是否同时下降;步骤204,若母线正极电压和母线负极电压同时下降,则认为直流母线发生失压。
46.具体地,直流母线是电力系统中非常的重要的组成部分,能够给一些重要的常规负荷还有继电保护装置提供不会间断的供电电源,还能够提供事故照明。若直流系统发生两点接地时,就可能发生短路或造成继电保护误动,使得直流母线失压。)
47.该实施例的方案,直流母线具体包括正极母线和负极母线,在实际运行过程中,电参数采集装置对直流母线的正极母线进行电压检测时,所得到的电压参数即为母线正极电压,而电参数采集装置对直流母线的负极母线进行电压检测时,所得到的电压参数即为母线负极电压。
48.在运行过程中,直流母线发生失压的原因较多,本实施例的技术方案,分析直流母线所处直流系统是否发生失压,以区分由于直流接地引起的误切换。当直流母线发生直流接地时,会导致接地直流母线电压下降,非接地直流母线电压上升,也即同一组直流母线中,正极母线和负极母线其中一个发生电压上升,另一个发生电压下降。若直流母线正负极同时下降,则认为直流母线发生失压。在发生直流母线失压时,控制装置能够通过控制后备电源的接入,维持直流母线的运行。
49.控制装置在获取母线正极电压之后,结合之前获取的母线正极电压进行分析,判断母线正极电压是否发生下降。可以理解,具体判断方式并不是唯一的,在一个较为详细的实施例中,可以是将上一时刻获取的母线正极电压,与当前时刻获取的母线正极电压进行作差,得到两者的差值,判断差值是否大于预设差值阈值;若差值大于预设差值阈值,则认为母线正极电压发生下降。母线负极电压的判断方式与母线正极电压的判断方式类似,在此不再赘述。若控制装置同时检测到母线正极电压和母线负极电压发生下降,则认为直流母线发生失压。
50.对应的,该实施例的方案中,正极母线和负极母线均通过第一晶闸管开关装置连接至后备电源,正极母线具体通过第一晶闸管开关装置连接至后备电源的正极,负极母线则通过第一晶闸管开关装置连接至后备电源的负极。在控制装置检测到直流母线发生失压时,需要控制第一晶闸管开关装置导通,使得正极母线与负极母线均与后备电源连接,才能使后备电源为直流母线供电。
51.该方案,检测直流母线的母线正极电压和母线负极电压的方式,实现失压检测,以区分由于直流接地导致的误切换,具有检测方式简单和可靠性高的优点。
52.请参阅图3,在一个实施例中,步骤202之后,该方法还包括步骤302。
53.步骤302,若母线正极电压下降,母线负极电压上升,则认为直流母线发生接地,或若母线正极电压上升,母线负极电压下降,则认为直流母线接地。
54.具体地,控制装置在根据母线正极电压和母线负极电压进行分析时,还会出现母线正极电压和母线负极电压并未同时发生下降的情况。若两者其中一个发生上升,另一个下降,则说明此时同一组直流母线中,正极母线或者负极母线发生了接地。在接地情况下,会导致同一组直流母线中的接地母线电压下降,而非接地母线的电压上升,故通过检测母线正极电压和母线负极电压的变化,则可区分由于直流接地导致的误切换。
55.请参阅图4,在一个实施例中,直流母线的数量为两组,步骤104之后,该方法还包括步骤402。
56.步骤402,若检测到第一组直流母线发生失压,且第二组直流母线未发生失压,则控制设置于第一组直流母线和第二组直流母线之间的第二晶闸管开关装置导通,以使第二组直流母线接入第一组直流母线。
57.具体地,该实施例的方案,在不同的直流母线之间还设置有第二晶闸管开关装置,通过第二晶闸管开关装置,可以将两组直流母线之间连通,通过未发生失电的直流母线为发生失电的直流母线进行供电。
58.该实施例的方案中,第一组直流母线和第二组直流母线通过第二晶闸管开关装置连接,若检测到第一组直流母线发生失电,而第二组直流母线未发生失电,此时则控制设置于两者之间的第二晶闸管开关装置导通,以使得直流电源能够从第二组直流母线向第一组直流母线传输。若检测到第二组直流母线发生失电,而第一组直流母线未发生失电,同样控制设置于两者之间的第二晶闸管开关装置导通,以使得直流电源能够从第一组直流母线向第二组直流母线传输。
59.可以理解,第二晶闸管开关装置的具体类型并不是唯一的,在一个实施例中,由于第一组直流母线和第二组直流母线均有失电和未失电两种运行状态,可将第二晶闸管开关装置设置为双向传输类型,此时只需设置一组第二晶闸管开关装置,即可满足第一组直流
母线向第二组直流母线供电,或者第二组直流母线向第一组直流母线供电。
60.在另外的实施例中,还可以是设置单向传输类型的第二晶闸管开关装置,其中一组第二晶闸管开关装置的阳极连接第二组直流母线,阴极连接第一组直流母线,通过该组第二晶闸管开关装置的导通,可实现第二组直流母线向第一组直流母线的供电。而另一组第二晶闸管开关装置的阳极则连接第一组直流母线,阴极连接第二组直流母线,通过该组第二晶闸管开关装置的导通,可实现第一组直流母线向第二组直流母线的供电。
61.上述方案,在不同的直流母线之间设置有第二晶闸管开关装置,使得直流母线之间能够实现相互供电,有效提高直流母线所处直流系统的运行可靠性。
62.应该理解的是,虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
63.基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的直流母线失压补偿方法的直流母线失压补偿装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个直流母线失压补偿装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于直流母线失压补偿方法的限定,在此不再赘述。
64.请参阅图5,一种直流母线失压补偿装置,包括:参数获取模块502、失压检测模块504和失压补偿模块506。
65.参数获取模块502用于获取直流母线的电参数;失压检测模块504用于根据电参数对直流母线进行失压检测;失压补偿模块506用于若检测到直流母线发生失压,则控制设置于直流母线和后备电源之间的第一晶闸管开关装置导通,以使后备电源接入直流母线。
66.在一个实施例中,失压检测模块504还用于分析母线正极电压和母线负极电压是否同时下降;若母线正极电压和母线负极电压同时下降,则认为直流母线发生失压。
67.在一个实施例中,失压检测模块504还用于若母线正极电压下降,母线负极电压上升,则认为直流母线发生接地;或若母线正极电压上升,母线负极电压下降,则认为直流母线接地。
68.在一个实施例中,直流母线的数量为两组,失压补偿模块506还用于若检测到第一组直流母线发生失压,且第二组直流母线未发生失压,则控制设置于第一组直流母线和第二组直流母线之间的第二晶闸管开关装置导通,以使第二组直流母线接入所述第一组直流母线。
69.上述直流母线失压补偿装置,在直流母线与后备电源之间设置有晶闸管搭建的第一晶闸管开关装置,在实际运行过程中,能够实时进行直流母线的电参数获取,并结合获取的电参数进行直流母线是否失压的检测。若检测到直流母线发生失压,则会通过控制第一晶闸管开关装置导通,使得后备电源接入直流母线,为直流母线供电。通过该方案,可在直流母线发生失压时,及时将后备电源接入直流母线实现供电,同时,由于第一晶闸管开关装置的应用,实现后备电源的快速接入响应,接入速度可达到微秒级别,最大限度缩短失压时
间。
70.请参阅图6,一种直流母线失压补偿系统,包括:后备电源601、第一晶闸管开关装置603和控制装置605,后备电源601连接第一晶闸管开关装置603,第一晶闸管开关装置603连接直流母线;控制装置605,控制装置605连接第一晶闸管开关装置603,控制装置605用于根据上述的直流母线失压补偿方法,对直流母线进行失压补偿。
71.具体地,直流母线即为变电站提供直流电源的变电站母线;电参数即为直流母线在运行过程中,流经直流母线的电能所对应的参数。电参数的具体类型并不是唯一的,在一个实施例中,可以是直流母线的电压参数;在另外的实施例中,当直流母线带载运行时,电参数还可以是直流母线的电流参数。具体采用何种形式的电参数,应当结合直流母线的使用场景等进行不同选择。
72.失压检测也即检测直流母线是否发生失压。控制装置605在获取直流母线的电参数之后,将会结合电参数对直流母线进行是否发生失压的检测,具体为检测当前的电参数,相对直流母线正常运行时的电参数是否发生异常变化。
73.后备电源601也即备用电源,其设置于变电站设备中,用于在直流母线失压时接入直流母线,为直流母线供电。第一晶闸管开关装置603即为通过晶闸管搭建形成的开关装置,其通过晶闸管的导通与关闭,实现电路的开关功能。控制装置605在进行直流母线的失压检测时,若检测到直流母线发生失压,此时将会输出控制信号,控制第一晶闸管开关装置603导通,以使得后备电源601中存储的电能流向直流母线,以维持变电站直流母线负荷正常运行。
74.请参阅图7,在一个实施例中,直流母线失压补偿系统还包括电参数采集装置607,电参数采集装置607连接直流母线和第一晶闸管开关装置603,电参数采集装置607连接控制装置605。
75.具体地,该实施例的方案,在直流母线处设置有电参数采集装置607,在直流母线运行过程中,电参数采集装置607实时进行直流母线的电参数采集,并发送至控制装置605,即表征控制装置605获取了直流母线的电参数。
76.可以理解,电参数采集装置607的具体类型并不是唯一的,根据所需的电参数不同,对应电参数采集装置607的具体形式也会有所不同。例如,在一个较为详细的实施例中,电参数采集装置607包括电压参数采集装置,用以采集直流母线运行过程中的电压参数。电参数采集装置607的具体输出类型也并不是唯一的,其可以是输出数字信号类型的电参数,也可以是输出模拟信号类型的电参数。
77.应当指出的是,在一个实施例中,直流母线包括正极母线和负极母线,对应的,电参数采集装置607的第一端连接至正极母线和第一晶闸管开关装置603,电参数采集装置607的第二端连接至负极母线和第一晶闸管开关装置603,以实现正极母线处电参数的采集和负极母线处电参数的采集。
78.请参阅图8,在一个实施例中,直流母线失压补偿系统还包括第二晶闸管开关装置609,直流母线包括第一组直流母线和第二组直流母线,第一组直流母线通过第二晶闸管开关装置609连接第二组直流母线,第二晶闸管开关装置609连接控制装置605;第一组直流母线通过第一晶闸管开关装置603连接后备电源601,第二组直流母线通过第一晶闸管开关装置603连接后备电源601。
79.具体地,该实施例的方案中,直流母线具体包括第一组直流母线和第二组直流母线,第一组直流母线和第二组直流母线通过第二晶闸管开关装置609连接,若检测到第一组直流母线发生失电,而第二组直流母线未发生失电,控制设置于两者之间的第二晶闸管开关装置609导通,以使得直流电源能够从第二组直流母线向第一组直流母线传输。若检测到第二组直流母线发生失电,而第一组直流母线未发生失电,控制设置于两者之间的第二晶闸管开关装置609导通,以使得直流电源能够从第一组直流母线向第二组直流母线传输。
80.请参阅图9,在一个实施例中,第一晶闸管开关装置603包括第一晶闸管6031、第一驱动电路6033、第二晶闸管6032和第二驱动电路6034,第一晶闸管6031连接后备电源601,第一晶闸管6031连接第一组直流母线,第一驱动电路6033连接第一晶闸管6031,第二晶闸管6032连接后备电源601,第二晶闸管6032连接第二组直流母线,第二驱动电路6034连接第二晶闸管6032,第一驱动电路6033和第二驱动电路6034分别连接控制装置605;
81.和/或,第二晶闸管开关装置609包括第三晶闸管6092和第三驱动电路6091,第一组直流母线通过第三晶闸管6092连接第二组直流母线,第三驱动电路6091连接第三晶闸管6092,第三驱动电路6091连接控制装置605。
82.具体地,该实施例的方案,各个晶闸管开关装置均包括晶闸管和驱动电路,其中,晶闸管用作开关器件,设置在直流母线与后备电源601之间,或者是直流母线之间,而驱动电路则用来进行晶闸管的导通与关断的驱动。
83.进一步地,在一个较为详细的实施例中,由于直流母线均包括正极母线和负极母线,还可将第一晶闸管6031和第一驱动电路6033的数量设置均为两个,且均为单向晶闸管,其中一个第一晶闸管6031的阳极连接后备电源601,阴极连接第一组直流母线的正极母线+km1(和电参数采集装置607),控制极连接至其中一个第一驱动电路6033。另一个第一晶闸管6031的阳极连接后备电源601,阴极连接第一组直流母线的负极母线-km1(和电参数采集装置607),控制极连接至另外一个第一驱动电路6033。对于与第二组直流母线连接的第二晶闸管6032和第二驱动电路6034,具体连接方式与上述第一组直流母线处第一晶闸管6031和第一驱动电路6033类似,在此不再赘述。
84.在一个实施例中,直流母线均包括正极母线和负极母线,若第三晶闸管6092采用双向晶闸管,则对于第二晶闸管开关装置609,第三晶闸管6092和第三驱动电路6091的数量同样为两个,其中一个第三晶闸管6092连接第一组直流母线的正极母线+km1和第二组直流母线的正极母线+km2,且该晶闸管的控制极连接其中一个第三驱动电路6091。另一个第三晶闸管6092连接第一组直流母线的负极母线-km1和第二组直流母线的负极母线-km2,且该晶闸管的控制极连接其另一个第三驱动电路6091。
85.应当指出的是,在一个实施例中,第一组直流母线和第二组直流母线之间还设置有母联开关801。母联开关801正常在断开位置,只有使用一段母线带动另外一段母线才会手动合上,不需要使用一段母线带动另外一段母线时手动断开。本实施例的方案,除了手动实现合闸的母联开关801之外,还设置有第二晶闸管开关装置609,能够实现在直流母线运行过程中的自动合闸,提高运行可靠性。
86.更进一步地,在一个较为详细的实施例中,若第三晶闸管6092均为单向晶闸管,为了保证第一组直流母线能够向第二组直流母线输送电能,第二组直流母线同样也能向第一组直流母线输送电能,第三晶闸管6092和第三驱动电路6091的数量均为四个。其中,第一个
第三晶闸管6092的阳极连接第一组直流母线的正极母线+km1,阴极连接第二组直流母线的正极母线+km2,控制极连接至第一个第三驱动电路6091;第二个第三晶闸管6092的阳极连接第一组直流母线的负极母线-km1,阴极连接第二组直流母线的负极母线-km2,控制极连接至第二个第三驱动电路6091,以此实现第一组直流母线向第二组直流母线供电。
87.第三个第三晶闸管6092的阳极连接第二组直流母线的正极母线+km2,阴极连接第一组直流母线的正极母线+km1,控制极连接至第三个第三驱动电路6091;第四个第三晶闸管6092的阳极连接第二组直流母线的负极母线-km2,阴极连接第一组直流母线的负极母线-km1,控制极连接至第四个第三驱动电路6091,以此实现第二组直流母线向第一组直流母线供电。
88.上述实施例的方案,直流母线与后备电源601之间,可通过改变导通角,动态对晶闸管的开断程度进行动态控制,实现快速将后备电源601接入直流母线,速度可达到微秒级。同时,直流母线之间,也能通过改变导通角,动态对晶闸管的开断程度进行动态控制,实现直流母线之间的快速接入,速度可达到微秒级,最大限度缩短失压时间。
89.为了便于理解本技术的技术方案,下面结合较为详细的实施例对本技术进行解释说明。具体可结合参阅图9,电参数采集装置607有两个,第一晶闸管开关装置603包括第一晶闸管6031、第一驱动电路6033、第二晶闸管6032和第二驱动电路6034,且第一晶闸管6031和第一驱动电路6033的数量设置均为两个,第二晶闸管6032和第二驱动电路6034与之类似。其中一个第一晶闸管6031的阳极连接后备电源601,阴极连接第一组直流母线的正极母线+km1和第一个电参数采集装置607,控制极连接至其中一个第一驱动电路6033。另一个第一晶闸管6031的阳极连接后备电源601,阴极连接第一组直流母线的负极母线-km1和第一个电参数采集装置607,控制极连接至另外一个第一驱动电路6033。
90.第二晶闸管开关装置609包括第三晶闸管6092和第三驱动电路6091,且第三晶闸管6092和第三驱动电路6091的数量均为四个,第一个第三晶闸管6092的阳极连接第一组直流母线的正极母线+km1,阴极连接第二组直流母线的正极母线+km2,控制极连接至第一个第三驱动电路6091;第二个第三晶闸管6092的阳极连接第一组直流母线的负极母线-km1,阴极连接第二组直流母线的负极母线-km2,控制极连接至第二个第三驱动电路6091。第三个第三晶闸管6092的阳极连接第二组直流母线的正极母线+km2,阴极连接第一组直流母线的正极母线+km1,控制极连接至第三个第三驱动电路6091;第四个第三晶闸管6092的阳极连接第二组直流母线的负极母线-km2,阴极连接第一组直流母线的负极母线-km1,控制极连接至第四个第三驱动电路6091,上述各个驱动电路均连接到控制装置605。
91.在实际运行过程中,第一个电参数采集装置607实时进行第一组直流母线的母线正极电压和母线负极电压采集,第一个电参数采集装置607实时进行第二组直流母线的母线正极电压和母线负极电压采集,并发送至控制装置605。若控制装置605若检测到第一组直流母线的母线正极电压和母线负极电压均发生下降,则控制两个第一驱动电路6033运行,控制两个第一晶闸管6031均导通,以使后备电源601接入第一组直流母线。若控制装置605若检测到第二组直流母线的母线正极电压和母线负极电压均发生下降,则控制两个第二驱动电路6034运行,控制两个第二晶闸管6032均导通,以使后备电源601接入第二组直流母线。
92.若控制装置605检测到第二组直流母线的母线正极电压和母线负极电压均发生下
降,第一组直流母线并无此现象,则控制第一个第三驱动电路6091和第二个第三驱动电路6091动作,以使第一个第三晶闸管6092和第二个第三晶闸管6092导通,利用第一组直流母线为第二组直流母线供电。若控制装置605检测到第一组直流母线的母线正极电压和母线负极电压均发生下降,第二组直流母线并无此现象,则控制第三个第三驱动电路6091和第四个第三驱动电路6091动作,以使第三个第三晶闸管6092和第四个第三晶闸管6092导通,利用第二组直流母线为第一组直流母线供电。
93.一种变电站设备,包括直流母线和上述的直流母线失压补偿系统。
94.具体地,直流母线失压补偿系统如上述各个实施例以及附图所示,在此不再赘述。本技术所提供的变电站设备,在直流母线与后备电源601之间设置有晶闸管搭建的第一晶闸管开关装置603,在实际运行过程中,能够实时进行直流母线的电参数获取,并结合获取的电参数进行直流母线是否失压的检测。若检测到直流母线发生失压,则会通过控制第一晶闸管开关装置603导通,使得后备电源601接入直流母线,为直流母线供电。通过该方案,可在直流母线发生失压时,及时将后备电源601接入直流母线实现供电,同时,由于第一晶闸管开关装置603的应用,实现后备电源601的快速接入响应,接入速度可达到微秒级别,最大限度缩短失压时间。
95.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
96.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:


1.一种直流母线失压补偿方法,其特征在于,包括:获取直流母线的电参数;根据所述电参数对所述直流母线进行失压检测;若检测到所述直流母线发生失压,则控制设置于所述直流母线和所述后备电源之间的第一晶闸管开关装置导通,以使所述后备电源接入所述直流母线。2.根据权利要求1所述的直流母线失压补偿方法,其特征在于,所述电参数包括母线正极电压和母线负极电压,所述根据所述电参数对所述直流母线进行失压检测,包括:分析所述母线正极电压和所述母线负极电压是否同时下降;若所述母线正极电压和所述母线负极电压同时下降,则认为所述直流母线发生失压。3.根据权利要求2所述的直流母线失压补偿方法,其特征在于,所述分析所述母线正极电压和所述母线负极电压是否同时下降之后,还包括:若所述母线正极电压下降,所述母线负极电压上升,则认为所述直流母线发生接地;或若所述母线正极电压上升,所述母线负极电压下降,则认为所述直流母线接地。4.根据权利要求1-3任意一项所述的直流母线失压补偿方法,其特征在于,所述直流母线的数量为两组,所述根据所述电参数对所述直流母线进行失压检测之后,还包括:若检测到第一组直流母线发生失压,且第二组直流母线未发生失压,则控制设置于所述第一组直流母线和所述第二组直流母线之间的第二晶闸管开关装置导通,以使所述第二组直流母线接入所述第一组直流母线。5.一种直流母线失压补偿装置,其特征在于,包括:参数获取模块,用于获取直流母线的电参数;失压检测模块,用于根据所述电参数对所述直流母线进行失压检测;失压补偿模块,用于若检测到所述直流母线发生失压,则控制设置于所述直流母线和所述后备电源之间的第一晶闸管开关装置导通,以使所述后备电源接入所述直流母线。6.一种直流母线失压补偿系统,其特征在于,包括:后备电源;第一晶闸管开关装置,所述后备电源连接所述第一晶闸管开关装置,所述第一晶闸管开关装置连接直流母线;控制装置,所述控制装置连接所述第一晶闸管开关装置,所述控制装置用于根据权利要求1-4任意一项所述的直流母线失压补偿方法,对所述直流母线进行失压补偿。7.根据权利要求6所述的直流母线失压补偿系统,其特征在于,还包括电参数采集装置,所述电参数采集装置连接所述直流母线和所述第一晶闸管开关装置,所述电参数采集装置连接所述控制装置。8.根据权利要求6所述的直流母线失压补偿系统,其特征在于,还包括第二晶闸管开关装置,所述直流母线包括第一组直流母线和第二组直流母线,所述第一组直流母线通过所述第二晶闸管开关装置连接所述第二组直流母线,所述第二晶闸管开关装置连接所述控制装置;所述第一组直流母线通过所述第一晶闸管开关装置连接所述后备电源,所述第二组直流母线通过所述第一晶闸管开关装置连接所述后备电源。9.根据权利要求8所述的直流母线失压补偿系统,其特征在于,所述第一晶闸管开关装置包括第一晶闸管、第一驱动电路、第二晶闸管和第二驱动电路,所述第一晶闸管连接所述
后备电源,所述第一晶闸管连接所述第一组直流母线,所述第一驱动电路连接所述第一晶闸管,所述第二晶闸管连接所述后备电源,所述第二晶闸管连接所述第二组直流母线,所述第二驱动电路连接所述第二晶闸管,所述第一驱动电路和所述第二驱动电路分别连接所述控制装置;和/或,所述第二晶闸管开关装置包括第三晶闸管和第三驱动电路,所述第一组直流母线通过所述第三晶闸管连接所述第二组直流母线,所述第三驱动电路连接所述第三晶闸管,所述第三驱动电路连接所述控制装置。10.一种变电站设备,其特征在于,包括直流母线和权利要求6-9任意一项所述的直流母线失压补偿系统。

技术总结


本申请涉及一种直流母线失压补偿方法、装置、系统及变电站设备,在直流母线与后备电源之间设置有晶闸管搭建的第一晶闸管开关装置,在实际运行过程中,能够实时进行直流母线的电参数获取,并结合获取的电参数进行直流母线是否失压的检测。若检测到直流母线发生失压,则会通过控制第一晶闸管开关装置导通,使得后备电源接入直流母线,为直流母线供电。通过该方案,可在直流母线发生失压时,及时将后备电源接入直流母线实现供电,同时,由于第一晶闸管开关装置的应用,实现后备电源的快速接入响应,接入速度可达到微秒级别,最大限度缩短失压时间。压时间。压时间。


技术研发人员:

全杰雄 温才权 黄义华 韦鑫 李宁 刘炜 王杰 荣浩 闫茂华

受保护的技术使用者:

中国南方电网有限责任公司超高压输电公司梧州局

技术研发日:

2022.09.26

技术公布日:

2022/12/16

本文发布于:2024-09-24 07:23:09,感谢您对本站的认可!

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