基于预定极间不同期操作和预插入电阻的开关合闸方法

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，特别是关于一种基于预定极间不同期操作和预插入电阻的开关合闸方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

特高压直流输电技术发展的重点和难点在于大容量换流设备的制造及投运后交直流系统的安全稳定运行等方面。换流变压器是直流换流器的核心组成部分，随着直流输电电压的提高，单台换流变压器容量进一步增大，短路阻抗进一步上升，其运行特性尤其值得关注。

直流系统启动时，首先需要将系统由极隔离状态转为极连接状态，此过程中，换流阀保持闭锁，实际换流变压器处于空载状态。当换流变压器进行空载合闸操作时，会产生励磁涌流。若换流变压器励磁涌流无法得到有效控制，励磁涌流导致的交流电压畸变可能引起变压器或直流系统保护的误动作，严重时会引起站内的其余在运阀组发生换相失败。因此，如何减少换流变压器空载合闸操作时产生的励磁涌流，是目前需要解决的问题，而现有技术缺少有效的技术手段。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于预定极间不同期操作和预插入电阻的开关合闸方法、装置及计算机可读存储介质，能够更好的抑制换流变压器空载合闸操作时的励磁涌流，保证直流系统的正常安全工作。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种基于预定极间不同期操作和预插入电阻的开关合闸方法，所述方法包括：

预定极间不同期操作装置接收合闸命令；

在经过触发补偿延时后，所述预定极间不同期操作装置分别向三相电的合闸线圈电路发出U相合闸命令、V相合闸命令和W相合闸命令；以及

在各相电的合闸线圈电路工作后，控制各相的合闸线圈电路中的预插入电阻投入设定的时间，以抑制各相的励磁涌流。

在本发明的一种实现方式中，所述在不同的触发补偿延时后，所述预定极间不同期操作装置分别向三相电的合闸线圈电路发出U相合闸命令、V相合闸命令和W相合闸命令，包括：

所述预定极间不同期操作装置接受合闸命令，并在触发补偿延时后，发出U相合闸命令。

在本发明的一种实现方式中，所述触发补偿延时，设定为所述预定极间不同期操作装置接受合闸命令到实现U相交流电峰值合闸的时间折算。

在本发明的一种实现方式中，所述预定极间不同期操作装置分别向三相电的合闸线圈电路发出U相合闸命令、V相合闸命令和W相合闸命令，还包括：

在发出U相合闸命令后，经不同的延时，再发出V相合闸命令和W相合闸命令，使得V相中的预插入电阻的投入时间晚于U相预插入电阻的投入时间，使得W相中的预插入电阻的投入时间晚于U相预插入电阻的投入时间。

在本发明的一种实现方式中，所述V相中的预插入电阻的投入时间晚于U相预插入电阻1/4工频周期，所述W相中的预插入电阻的投入时间晚于U相预插入电阻1/4工频周期。

在本发明的一种实现方式中，各相的合闸线圈电路中包括并联的第一支路和第二支路；

所述第一支路中包括主开关；所述第二支路中包括串联的分开关和预插入电阻，通过控制所述主开关和所述分开关的合闸时间间隔，以调节各相中的预插入电阻的投入时间。

在本发明的一种实现方式中，各相中的预插入电阻设定为1500Ω。

在本发明的一种实现方式中，各相的预插入电阻的投入时间为15-20ms。

第二方面，本发明提供一种基于预定极间不同期操作和预插入电阻的开关合闸装置，所述装置包括：

命令接收模块，用于供预定极间不同期操作装置接收合闸命令；

延时模块，用于在不同的触发补偿延时后，所述预定极间不同期操作装置分别向三相电的合闸线圈电路发出U相合闸命令、V相合闸命令和W相合闸命令；以及

线圈控制模块，用于在各相电的合闸线圈电路工作后，控制各相的合闸线圈电路中的预插入电阻投入设定的时间，以抑制各相的励磁涌流。

第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行第一方面所述的基于预定极间不同期操作和预插入电阻的方法。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明申请方案，预定极间不同期操作装置通过控制U相的开关，使U相的预插入电阻在交流电压峰值时投入，并在投入一定时间后退出；在U相预插入电阻投入后的1/4工频周期，预定极间不同期操作装置通过控制V、W两相开关，使V、W两相的预插入电阻投入，并在投入一定时间后退出。本发明优点在于，通过控制预插入电阻的投入时间，可以更好的抑制换流变压器的励磁涌流，防止变压器或直流系统保护的误动作，防止励磁涌流导致其余在运阀组发生换相失败。综上所述，本发明可以广泛在高压直流输电技术领域中应用。

附图说明

图1是分开关与预插入电阻串联型式的开关结构；

图2是分开关与预插入电阻并联型式的开关结构；

图3是基于预定极间不同期操作和预插入电阻的时序图。

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的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有技术亟需抑制换流变压器在空载状态下的励磁涌流的问题。本发明技术方案相应提供一种基于预定极间不同期操作和预插入电阻的开关合闸方法、装置及计算机可读存储介质。其中，所述方法包括：预定极间不同期操作装置接收合闸命令；在不同的触发补偿延时后，所述预定极间不同期操作装置分别向三相电的合闸线圈电路发出U相合闸命令、V相合闸命令和W相合闸命令；以及在各相电的合闸线圈电路工作后，控制各相的合闸线圈电路中的预插入电阻投入设定的时间，以抑制各相的励磁涌流。本发明技术方案，能够更好的抑制换流变压器的励磁涌流，保证直流系统的正常安全工作。

请参阅本发明实施例的更多附图，在本发明的更多详细的实施例中进一步说明本发明提供的方法、装置及介质。

在本申请实施例中的一个方面，提供了一种基于预定极间不同期操作和预插入电阻的开关合闸方法，具体包括：

预定极间不同期操作装置接受合闸命令，经过触发补偿延时后，发出U相合闸命令，经历合闸回路延时后，U相开关开始合闸，使得U相的预插入电阻在交流电压峰值时投入；

U相主开关、分开关机械联动，控制U相主开关、分开关合闸时间间隔，使预插入电阻投入一定时间后退出；

在预定极间不同期操作装置发出U相合闸命令后，某一时刻预定极间不同期操作装置发出V相合闸的命令，经历合闸回路延时后，V相开关开始合闸，使得V相的预插入电阻投入；

V相主开关、分开关机械联动，控制V相主开关、分开关合闸时间间隔，使预插入电阻投入一定时间后退出；

在预定极间不同期操作装置发出U相合闸命令后，某一时刻预定极间不同期操作装置发出W相合闸的命令，经历合闸回路延时后，W相开关开始合闸，使得W相的预插入电阻投入；

W相主开关、分开关机械联动，控制W相主开关、分开关合闸时间间隔，使预插入电阻投入一定时间后退出。

更为具体的，触发补偿延时，是指预定极间不同期操作装置从接受到合闸命令到发出合闸指令的等待延时；U相的触发补偿延时为峰值处合闸的时间折算。

合闸回路延时是指预定极间不同期操作装置从发出合闸命令到合闸线圈开始受电的时间。

在本发明的一个详细的实施例中，预插入电阻优选值为1500Ω；考虑V相、W相开关的机械动作特性，某一时刻是指最终使V相和W相的预插入电阻投入时间晚于U相预插入电阻投入时间的1/4工频周期的发出合闸命令的时刻。

在本发明实施例中，U相开关预插入电阻投入一定时间优选值为15-20ms；V相开关预插入电阻投入一定时间优选值为15-20ms；W相开关预插入电阻投入一定时间优选值为15-20ms。

图1和图2示意了主开关、分开关和预插入电阻的电路示意图，通过控制所述主开关和所述分开关的合闸时间间隔，以调节各相中的预插入电阻的投入时间。

以图1结构及图3时序图，说明本发明的工作流程如下：

1、t0时刻，预定极间不同期操作装置接受合闸命令，经过触发补偿延时后，t1时刻发出U相合闸命令，U相分开关K1经历合闸回路延时后，合闸线圈开始受电，U相分开关K1开始合闸。t4时刻U相分开关K1在U相交流电压峰值时发生预击穿，预插入电阻投入，随后分开关K1动静触头接触完成合闸。

2、U相主开关K2与分开关K1机械联动，预插入电阻投入一定时间后，t6时刻U相主开关K2动静触头接触完成合闸，预插入电阻被旁路退出运行。

3、在预定极间不同期操作装置发出U相合闸命令后，t2时刻预定极间不同期操作装置发出V相合闸的命令，V相分开关K1经历合闸回路延时后，合闸线圈开始受电，V相分开关K1开始合闸。t5时刻V相分开关K1发生预击穿，预插入电阻投入，随后V相分开关K1动静触头接触完成合闸。

4、V相主开关K2与分开关K1机械联动，预插入电阻投入一定时间后，t7时刻V相主开关K2动静触头接触完成合闸，预插入电阻被旁路退出运行。

5、在预定极间不同期操作装置发出U相合闸命令后，t3时刻预定极间不同期操作装置发出W相合闸的命令，W相分开关K1经历合闸回路延时后，合闸线圈开始受电，W相分开关K1开始合闸。t5时刻W相分开关K1发生预击穿，预插入电阻投入，随后W相分开关K1动静触头接触完成合闸。

6、W相主开关K2与分开关K1机械联动，预插入电阻投入一定时间后，t7时刻W相主开关K2动静触头接触完成合闸，预插入电阻被旁路退出运行。

同理，还可以结合图2和图3来说明本发明的工作流程，由于与前述流程相似，此处就不再赘述。

本申请实施例另一方面还提供一种相应的装置，包括：

命令接收模块，用于供预定极间不同期操作装置接收合闸命令；

延时模块，用于在不同的延时后，所述预定极间不同期操作装置分别向三相电的合闸线圈电路发出U相合闸命令、V相合闸命令和W相合闸命令；以及

线圈控制模块，用于在各相电的合闸线圈电路工作后，控制各相的合闸线圈电路中的预插入电阻投入设定的时间，以抑制各相的励磁涌流。

在本申请实施例的另一方面，还相应提供了一种计算机存储介质。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的方法。其具体的实现过程，在此不再重复赘述。

本申请实施例还提供一种计算机设备。该实施例的计算机设备包括：处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现实施例中的前述方法，为避免重复，此处不一一赘述。或者，该计算机程序被处理器执行时实现实施例中装置中各模型中/单元的功能，为避免重复，此处不一一赘述。

计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑、服务器及云端服务器等计算设备。计算机设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。存储器也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例上述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上上述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。