一种NBSF顺序控制方法、装置、设备及存储介质与流程

    技术2026-05-13  7


    本申请属于特高压直流输电系统控制保护领域,特别涉及一种nbsf顺序控制方法、装置、设备及存储介质。


    背景技术:

    1、特高压直流输电系统发生永久性接地故障时,若故障前双极运行,故障后仅靠阀组闭锁停运往往无法切断故障回路,此时需要故障极断开极中性母线开关(neutral busswitch,nbs)实现故障极与非故障极的隔离。但如果nbs开关出现拉弧失败或故障点在nbs开关及idne测点之间,此时不能实现故障点与运行极的隔离。此时需要启动nbsf(neutralbus switch failure,中性母线开关故障)功能,通过合上nbgs(neutral bus groundswitch,中性母线接地开关),通过站内接地,故障接地点和站内接地点等电位,分开中性线隔刀,实现运行极与故障点的可靠隔离。

    2、由于站内接地极不能长时间流经大电流,在nbsf顺控执行操作中,从nbgs合上到nbgs分开,必须在12s内完成,同时nbsf顺控操作包含一系列复杂的顺控操作,所以nbsf功能造成双极闭锁的概率很高,该策略在实际执行过程中主要存在以下问题:(1)nbsf顺控逻辑执行分中性线隔刀及nbgs过程中,需要判断允许nbsf顺控执行条件,现有逻辑中,采用中性线电流高或直流电压低判据,当极间线路出现耦合时,故障极产生感应电压会导致直流电压低判据不满足,站内接地开关合上后,导致中性线电流高判据不满足,电流或电压判据均不满足后导致nbgs无法正常分开,引发双极闭锁;(2)现有nbgs过负荷回降功率逻辑中,采用分nbgs时发出回降功率指令,nbgs回降至断流能力时间与nbgs过流保护动作时间配合不当导致双极闭锁;(3)现有逻辑中,nbgs分闸时需判断中性点隔刀位置信号,两把隔刀均分开后,才能执行分nbgs操作。但主用系统隔刀位置信号丢失时,会导致无法发出分nbgs命令,导致双极闭锁。

    3、根据现场工程调试统计,已有国内多个换流站在nbsf转换试验中导致双极闭锁,目前研究成果尚未从模拟量判据、开关量判据、控制保护协同逻辑优化上提出防止特高压直流发生双极闭锁的nbsf转换流程及方法。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种nbsf顺序控制方法、装置、设备及存储介质,通过优化nbgs过负荷回降功率时机、优化nbsf操作过程中模拟量及开关量判据,有效提高nbsf转换执行可靠性,防止出现双极闭锁。

    2、为实现上述目的,本发明是采用下述技术方案实现的:

    3、第一方面,本发明提供一种nbsf顺序控制方法,包括:

    4、响应于接收到极保护发出的极隔离分nbs(neutral bus switch,中性母线开关)信号,且检测到nbs开关保护动作,启动nbsf(neutral bus switch failure,中性母线开关故障)功能,执行以下操作;

    5、合上nbgs(neutral bus ground switch,中性母线接地开关)开关;

    6、判断直流系统是否处于过负荷状态,若是,则将运行极功率限制至额定功率值,判断预设的判据1是否都满足;

    7、当预设的判据1都满足条件时,发出分开故障极中性线隔刀指令,并延时t1,发出分开nbs指令;所述t1为仿真值,为了极中性线隔刀可靠分开,同时避免nbs出现分故障,选择5000ms;

    8、在发出分开故障极中性线隔刀指令后,当预设的判据2都满足条件时,发出分开nbgs指令。

    9、进一步地,若直流系统未处于过负荷状态,则判断预设的判据1是否都满足。

    10、其中,判断直流系统是否处于过负荷状态的方法包括:判断直流系统的实际电流是否大于最大额定电流,若大于,直流系统即处于过负荷状态。

    11、进一步地,所述预设的判据1,具体为:

    12、nbsf功能启动、金属大地回线转换刀闸合上、站内接地开关合上和允许nbsf顺控执行信号有效。

    13、进一步地,所述预设的判据2,具体为:

    14、收到极中性线隔刀分位信号、nbsf功能启动、金属大地回线转换刀闸合上、站内接地开关合上、允许nbsf顺控执行信号有效、故障极直流电流小于站内接地电流和接地极引线刀闸合上。

    15、进一步地,所述满足允许nbsf顺控执行信号有效的判定依据为:

    16、满足线路电压≤0.03p.u.,延时t2后,线路电压≤0.03p.u.;

    17、或者满足中性线电流<0.02p.u.以及直流线路出口电流≤0.02p.u.,延时t3后,中性线电流<0.02p.u.以及直流线路出口电流≤0.02p.u.。

    18、所述t2和t3为模拟量判断防抖时间,为了保证极隔离快速执行,所述t2选择1000ms,所述t3选择1000ms。

    19、进一步地,所述满足收到极中性线隔刀分位信号的判定依据为:双套控制系统中的任一控制系统接收到极中性隔刀分位信号。

    20、第二方面,本发明提供一种nbsf顺序控制装置,包括:

    21、nbsf功能启动模块,响应于接收到极保护发出的极隔离分nbs信号,且检测到nbs开关保护动作,启动nbsf功能;

    22、过负荷判断模块,在nbsf功能启动后,合上nbgs开关;判断直流系统是否处于过负荷状态,若是,则将运行极功率限制至额定功率值;

    23、故障极中性线隔刀指令模块,当预设的判据1都满足条件时,发出分开故障极中性线隔刀指令,并延时t1,发出分开nbs指令;

    24、nbgs指令模块,在故障极中性线隔刀指令模块发出分开故障极中性线隔刀指令后,当预设的判据2都满足条件时,发出分开nbgs指令。

    25、第三方面,本发明提供一种计算机设备,包括处理器及存储介质;

    26、所述存储介质用于存储指令;

    27、所述处理器用于根据所述指令进行操作以实现如第一方面所述的nbsf顺序控制方法的步骤。

    28、第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的nbsf顺序控制方法。

    29、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果:

    30、可避免极间耦合电压过大造成的模拟量判据不满足导致nbgs拒分引发的双极闭锁;避免因直流过负荷导致nbgs过负荷引发的双极闭锁;避免因二次回路单一位置节点丢失导致顺控步骤无法正常执行导致的双极闭锁。



    技术特征:

    1.一种nbsf顺序控制方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的nbsf顺序控制方法,其特征在于,若直流系统未处于过负荷状态,则判断预设的判据1是否都满足。

    3.根据权利要求1所述的nbsf顺序控制方法,其特征在于,

    4.根据权利要求3所述的nbsf顺序控制方法,其特征在于,

    5.根据权利要求3所述的nbsf顺序控制方法,其特征在于,

    6.根据权利要求4所述的nbsf顺序控制方法,其特征在于,

    7.根据权利要求1所述的nbsf顺序控制方法,其特征在于,

    8.一种nbsf顺序控制装置,其特征在于,包括:

    9.一种计算机设备,其特征在于,包括处理器及存储介质;

    10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一所述的nbsf顺序控制方法。


    技术总结
    本发明公开一种NBSF顺序控制方法、装置、设备及存储介质,属于特高压直流输电系统控制保护领域,所述方法包括:当极保护发出极隔离分NBS信号及NBS开关保护动作,启动NBSF功能,合上NBGS开关;判断直流系统是否处于过负荷状态,若是,则将运行极功率限制至额定功率值;当判据1都满足时,发出分开故障极中性线隔刀指令,并延时T1,发出分开NBS指令;当判据2都满足时,发出分开NBGS指令。有效提高NBSF转换执行可靠性,防止出现双极闭锁。

    技术研发人员:谷相宏,孙毅,朱超,王之赫,许瑨,朱映锦,蔡博,何露芽,吴惜娟,姜楠,雷倩,姚凯,杨剑,韩学春,甘强,许卫刚
    受保护的技术使用者:国网江苏省电力有限公司超高压分公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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