本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種控制高壓直流斷路器的方法。

背景技術(shù)：

近年來隨著輸電技術(shù)的發(fā)展，直流輸電技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，直流輸電系統(tǒng)已經(jīng)成為電力輸送網(wǎng)不可缺少的一部分。直流輸電系統(tǒng)與交流輸電系統(tǒng)相比，由于其阻尼低，故障發(fā)展快，造成出現(xiàn)控制保護(hù)難度大等一系列的故障處理難題。

為了解決這些難題，借鑒了傳統(tǒng)交流輸電系統(tǒng)故障處理的方法，采用高壓直流斷路器進(jìn)行有效的故障隔離。在直流輸電系統(tǒng)中，包括多個(gè)高壓直流斷路器，每個(gè)高壓直流斷路器具有多個(gè)輸入輸出端。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中高壓直流斷路器的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，高壓直流斷路器包括一個(gè)斷流開關(guān)S、多個(gè)上通流開關(guān)S1N和多個(gè)下通流開關(guān)S2N。斷流開關(guān)S的上端與上直流母線L1相連，斷流開關(guān)S的下端與下直流母線L2相連。上直流母線L1與上通流開關(guān)S1N的上端連接，下直流母線L2與下通流開關(guān)S2N的下端連接，上通流開關(guān)S1N的下端與下通流開關(guān)S2N的上端連接，輸入輸出端I/O的上端經(jīng)限流電抗器L與上通流開關(guān)S1N的下端和下通流開關(guān)S2N的上端相連，輸入輸出端I/O的下端與換流器或直流線路連接。

當(dāng)高壓直流斷路器所在的線路正常時(shí)，高壓斷路器中的每個(gè)上通流開關(guān)是導(dǎo)通的，下通流開關(guān)是關(guān)斷的，且斷流開關(guān)是關(guān)斷的。因此每個(gè)輸入輸出端通過其對(duì)應(yīng)的上通流開關(guān)與供電線路連接，從而為與其連接的直流線路供電。如果某一條直流線路出現(xiàn)故障，則需要控制該直流線路所在的高壓直流斷路器中的相應(yīng)的開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，以隔離發(fā)生故障的線路。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于高壓直流斷路器的控制方式為：先對(duì)各高壓直流斷路器上的每個(gè)線路進(jìn)行故障定位，當(dāng)確定了發(fā)生故障的線路時(shí)，再向?qū)?yīng)的高壓直流斷路器發(fā)送斷路器動(dòng)作指令，該斷路器動(dòng)作指令包括動(dòng)操作指令和斷操作指令兩部分，所謂動(dòng)操作指令就是將發(fā)生故障的線路的斷流開關(guān)導(dǎo)通，上通流開關(guān)關(guān)斷，下通流開關(guān)導(dǎo)通；所謂斷操作指令就是在動(dòng)操作指令的基礎(chǔ)上，將該高壓直流斷路器中的斷流開關(guān)再次關(guān)斷。上述過程就是控制高壓直流斷路器的方法，但是由于高壓直流斷路器在執(zhí)行斷路器動(dòng)作指令時(shí)，無論是動(dòng)操作指令還是斷操作指令均有一定的延時(shí)，尤其是動(dòng)操作過程受機(jī)械開關(guān)的影響，延時(shí)更長(zhǎng)。而發(fā)送斷路器動(dòng)作指令時(shí)，所在的線路已經(jīng)出現(xiàn)了故障，在高壓斷路器執(zhí)行斷路器動(dòng)作指令的過程中，該故障線路上的電流依然在快速上升，可能超過高壓直流斷路器電流切斷能力的上限，導(dǎo)致高壓直流斷路器的相應(yīng)開關(guān)并不能按照斷路器動(dòng)作指令進(jìn)行，因此對(duì)于高壓直流斷路器本身以及發(fā)生故障的線路均有較大的沖擊和損害。

由此可見，如何降低高壓直流斷路器的損害和保證高壓直流斷路器的可靠性是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種控制高壓直流斷路器的方法，能夠在電力線路出現(xiàn)故障時(shí)，提前控制預(yù)故障線路對(duì)應(yīng)的直流斷路器進(jìn)行動(dòng)操作指令，減少了直流斷路器完全斷開前故障電流上升時(shí)間，降低高壓直流斷路器的損害并且提高了高壓直流斷路器的可靠性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種控制高壓直流斷路器的方法，包括以下步驟：

S10：獲取電力線路中各高壓直流斷路器所在的各直流線路上的電信號(hào)參數(shù)，并依據(jù)預(yù)故障判斷規(guī)則篩選出預(yù)故障線路；其中，所述預(yù)故障線路的個(gè)數(shù)大于實(shí)際故障線路的個(gè)數(shù)；

S11：控制各所述預(yù)故障線路對(duì)應(yīng)的開關(guān)執(zhí)行動(dòng)操作指令，同時(shí)對(duì)各所述預(yù)故障線路進(jìn)行故障定位以確定實(shí)際故障線路；

S12：控制各所述實(shí)際故障線路對(duì)應(yīng)的開關(guān)執(zhí)行斷操作指令，并控制除各所述實(shí)際故障線路外的其余預(yù)故障線路對(duì)應(yīng)的開關(guān)恢復(fù)至執(zhí)行所述動(dòng)操作指令之前的狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述S10具體包括：

獲取各高壓直流斷路器的各輸入輸出端的電流變化率；

判斷各所述電流變化率中的最大值是否超過第一預(yù)定值；

如果是，則確定超過所述第一預(yù)定值的直流線路為所述預(yù)故障線路。

優(yōu)選地，所述S10具體包括：

獲取各所述高壓直流斷路器的各所述輸入輸出端的電壓變化率；

判斷各所述電壓變化率中的最大值是否超過第二預(yù)定值；

如果是，則確定超過所述第二預(yù)定值的直流線路為所述預(yù)故障線路。

優(yōu)選地，所述S10具體包括：

獲取各所述高壓直流斷路器的各所述輸入輸出端的電流變化率和電壓變化率；

判斷各所述電壓變化率與各所述電壓變化率的和中的最大值是否超過第三預(yù)定值；

如果是，則確定超過所述第三預(yù)定值的直流線路為所述預(yù)故障線路。

優(yōu)選地，所述S10具體包括：

獲取各所述高壓直流斷路器的各所述輸入輸出端的電流變化率和電壓變化率；

計(jì)算各所述電流變化率與電流變化率基準(zhǔn)值的差值以作為各電流有效增量以及各所述電壓變化率與電壓變化率基準(zhǔn)值的差值以作為各電壓有效增量；

篩選出各所述電流有效增量中的最大值和各所述電壓有效增量中的最大值，并計(jì)算各所述電流有效增量與電流有效增量中的最大值的比值以作為各電流統(tǒng)一有效增量，以及各所述電壓有效增量與電壓有效增量中的最大值的比值以作為各電壓統(tǒng)一有效增量；

計(jì)算各所述輸入輸出端的所述電流統(tǒng)一有效增量與所述電壓統(tǒng)一有效增量的和以作為統(tǒng)一有效增量總和；

判斷各所述統(tǒng)一有效增量總和中的最大值是否超過第四預(yù)定值；

如果是，則確定超過所述第四預(yù)定值的直流線路為所述預(yù)故障線路。

優(yōu)選地，所述電流變化率對(duì)應(yīng)的時(shí)間增量不大于200us。

優(yōu)選地，所述電壓變化率對(duì)應(yīng)的時(shí)間增量不大于200us。

優(yōu)選地，所述第四預(yù)定值為1.5。

本發(fā)明所提供的一種控制高壓直流斷路器的方法，實(shí)時(shí)獲取直流線路上的電信號(hào)參數(shù)，根據(jù)預(yù)判斷規(guī)則篩選出預(yù)故障線路，且對(duì)預(yù)故障線路對(duì)應(yīng)的開關(guān)執(zhí)行動(dòng)操作指令的同時(shí)通過現(xiàn)有技術(shù)對(duì)故障定位，確定出實(shí)際的故障線路，再對(duì)實(shí)際的故障線路對(duì)應(yīng)的開關(guān)執(zhí)行斷操作指令，并對(duì)除實(shí)際故障以外的執(zhí)行了動(dòng)操作指令的預(yù)故障線路恢復(fù)至其執(zhí)行動(dòng)操作指令之前的狀態(tài)。

因此，本發(fā)明在線路出現(xiàn)故障之前首先篩選出預(yù)故障線路，并且在對(duì)預(yù)故障線路進(jìn)行故障定位的同時(shí)，就對(duì)預(yù)故障線路執(zhí)行了動(dòng)操作指令，在定位出實(shí)際故障線路后，直接對(duì)實(shí)際故障線路執(zhí)行斷操作指令，而將已經(jīng)執(zhí)行動(dòng)操作指令且不是實(shí)際故障線路的線路恢復(fù)，從而完成對(duì)實(shí)際故障線路的隔離，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠提前控制預(yù)故障線路進(jìn)行動(dòng)操作指令，從而節(jié)省了在定位出實(shí)際故障線路后，再執(zhí)行動(dòng)操作指令的時(shí)間，所以減少了故障電流的上升時(shí)間，進(jìn)而降低了故障電流超過高壓直流斷路器的電流切斷能力上限的可能性，提高了高壓直流斷路器的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中高壓直流斷路器的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種控制高壓直流斷路器的方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開的另一種控制高壓直流斷路器的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。

本發(fā)明的核心是提供一種控制高壓直流斷路器的方法，通過獲取各高壓直流斷路器的電信號(hào)參數(shù)，再經(jīng)過預(yù)故障判斷規(guī)則進(jìn)行判斷，篩選出預(yù)故障線路，對(duì)預(yù)故障線路執(zhí)行動(dòng)操作指令的同時(shí)進(jìn)行故障定位，故障定位完成后，直接對(duì)故障線路執(zhí)行斷操作指令，即可完成對(duì)故障線路的隔離。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例一

圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種控制高壓直流斷路器的方法的流程圖，如圖2所示，該方法具體包括：

S10：獲取電力線路中各高壓直流斷路器所在的各直流線路上的電信號(hào)參數(shù)，并依據(jù)預(yù)故障判斷規(guī)則篩選出預(yù)故障線路。

其中，預(yù)故障線路的個(gè)數(shù)大于實(shí)際故障線路的個(gè)數(shù)。

在具體實(shí)施時(shí)，電力線路包括多個(gè)高壓直流斷路器，每個(gè)高壓直流斷路器有多個(gè)輸入輸出端，每個(gè)輸入輸出端連接一條直流線路。對(duì)于步驟S10來說，可以實(shí)時(shí)獲取，也可以周期性地獲取，本實(shí)施例不作限定。可以理解的是，如果周期性的獲取，可以減少運(yùn)算量，但是有可能錯(cuò)過最佳的采集時(shí)間；如果是實(shí)時(shí)測(cè)量，雖然運(yùn)算量較大，但是能夠較及時(shí)的獲取各直流線路上的電信號(hào)的參數(shù)。本步驟中電信號(hào)參數(shù)可以為電流變化率參數(shù)、電壓變化率參數(shù)或電流變化率參數(shù)和電壓變化率參數(shù)的整體。根據(jù)預(yù)先設(shè)置的預(yù)故障判斷規(guī)則，通過獲取的電信號(hào)參數(shù)篩選出各高壓直流斷路器中，最有可能出現(xiàn)異常的輸入輸出端，則該輸入輸出所在的直流線路就是預(yù)故障線路?？梢岳斫獾氖?，預(yù)故障判斷規(guī)則相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的精確故障定位規(guī)則而言只是為了預(yù)先篩選出有可能發(fā)生故障的線路，而不是真正發(fā)生故障的線路。因此，預(yù)故障判斷規(guī)則比精確故障定位規(guī)則更為寬松，換句話說，通過精確故障定位規(guī)則能夠確定出2條實(shí)際故障線路的話，則通過預(yù)故障判斷規(guī)則可以篩選出2條以上的預(yù)故障線路，而2條以上的預(yù)故障線路中包含了2條實(shí)際故障的線路。綜上所述，預(yù)故障判斷規(guī)則如何設(shè)置需要根據(jù)實(shí)際情況而定，只要保證經(jīng)過預(yù)故障判斷規(guī)則判斷后，篩選出的預(yù)故障線路的個(gè)數(shù)大于實(shí)際故障線路的個(gè)數(shù)即可。

S11：控制各預(yù)故障線路對(duì)應(yīng)的開關(guān)執(zhí)行動(dòng)操作指令，同時(shí)對(duì)各預(yù)故障線路進(jìn)行故障定位以確定實(shí)際故障線路。

為了讓本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚本發(fā)明的技術(shù)方案，本實(shí)施例中以具體例子加以說明，可以理解的是，例子只是一種具體的應(yīng)用場(chǎng)景，并不代表只能是例子中的一種實(shí)施方式。例如：電力線路中包括了4個(gè)高壓直流斷路器，分別為高壓直流斷路器Q1，高壓直流斷路器Q2，高壓直流斷路器Q3和高壓直流斷路器Q4。每個(gè)高壓直流斷路器中均包括多個(gè)輸入輸出端，輸入輸出端的數(shù)量可以相同，也可以不同，至于高壓直流斷路器的結(jié)構(gòu)參見圖1，本實(shí)施例不再贅述。本實(shí)施例以各高壓直流斷路器中包括3個(gè)輸入輸出端為例說明，分別為1號(hào)輸入輸出端、2號(hào)輸入輸出端和3號(hào)輸入輸出端。例如，在具體實(shí)施時(shí)，通過步驟S10的判斷，高壓直流斷路器Q1的1號(hào)輸入輸出端對(duì)應(yīng)的直流線路為預(yù)故障線路、高壓直流斷路器Q3的2號(hào)輸入輸出端對(duì)應(yīng)的直流線路為預(yù)故障線路和高壓直流斷路器Q4的2號(hào)輸入輸出端對(duì)應(yīng)的直流線路為預(yù)故障線路。則對(duì)高壓直流斷路器Q1中相應(yīng)的開關(guān)(預(yù)故障線路所在的開關(guān))、高壓直流斷路器Q3中相應(yīng)的開關(guān)(預(yù)故障線路所在的開關(guān))和高壓直流斷路器Q4中相應(yīng)的開關(guān)(預(yù)故障線路所在的開關(guān))執(zhí)行動(dòng)操作指令，可以理解的是，就是對(duì)高壓直流斷路器Q1的1號(hào)輸入輸出端、高壓直流斷路器Q3的2號(hào)輸入輸出端和高壓直流斷路器Q4的2號(hào)輸入輸出端所在的開關(guān)以及高壓直流斷路器Q1的斷流開關(guān)、高壓直流斷路器Q2的斷流開關(guān)、和高壓直流斷路器Q3的斷流開關(guān)執(zhí)行動(dòng)操作指令。其中，在本實(shí)施例中，動(dòng)操作指令則為導(dǎo)通高壓直流斷路器Q1、高壓直流斷路器Q3和高壓直流斷路器Q4的斷流開關(guān)，導(dǎo)通高壓直流斷路器Q1的1號(hào)輸入輸出端、高壓直流斷路器Q3的2號(hào)輸入輸出端和高壓直流斷路器Q4的2號(hào)輸入輸出端對(duì)應(yīng)的下通流開關(guān)，關(guān)斷高壓直流斷路器Q1的1號(hào)輸入輸出端、高壓直流斷路器Q3的2號(hào)輸入輸出端和高壓直流斷路器Q4的2號(hào)輸入輸出端對(duì)應(yīng)的上通流開關(guān)。

需要說明的是，在執(zhí)行動(dòng)操作指令時(shí)，故障定位操作也同時(shí)在進(jìn)行，因?yàn)橐呀?jīng)篩選出預(yù)故障線路，所以在進(jìn)行故障定位時(shí)，只需要對(duì)預(yù)故障線路進(jìn)行故障定位即可。其中，由于故障定位采用的是現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例暫不贅述其具體的操作過程。

S12：控制各實(shí)際故障線路對(duì)應(yīng)的開關(guān)執(zhí)行斷操作指令，并控制除各實(shí)際故障線路外的其余預(yù)故障線路對(duì)應(yīng)的開關(guān)恢復(fù)至執(zhí)行動(dòng)操作指令之前的狀態(tài)。

在具體實(shí)施時(shí)，故障定位完成后，立即對(duì)確定出現(xiàn)故障的線路直接執(zhí)行斷操作指令，斷操作指令實(shí)際為關(guān)斷出現(xiàn)故障的高壓斷路器的斷流開關(guān)。同時(shí)對(duì)未出現(xiàn)故障的預(yù)故障線路的對(duì)應(yīng)開關(guān)恢復(fù)其未執(zhí)行動(dòng)操作指令之前的狀態(tài)，即將未故障的預(yù)故障線路的上通流開關(guān)導(dǎo)通，下通流開關(guān)關(guān)斷。

可以理解的是，如上述舉例，定位出高壓直流斷路器Q1的1號(hào)輸入輸出端對(duì)應(yīng)的預(yù)故障線路為故障線路，則對(duì)高壓直流斷路器Q1對(duì)應(yīng)的開關(guān)執(zhí)行斷操作指令，即關(guān)斷高壓直流斷路器Q1的斷流開關(guān)。同時(shí)將高壓直流斷路器Q3和高壓直流斷路器Q4所對(duì)應(yīng)的開關(guān)恢復(fù)至未執(zhí)行動(dòng)操作指令之前，即導(dǎo)通高壓直流斷路器Q3的2號(hào)輸入輸出端和高壓直流斷路器Q4的2號(hào)輸入輸出端對(duì)應(yīng)的上通流開關(guān)，關(guān)斷高壓直流斷路器Q3的2號(hào)輸入輸出端和高壓直流斷路器Q4的2號(hào)輸入輸出端對(duì)應(yīng)的下通流開關(guān)。

為了讓本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚上述實(shí)施例中高壓直流斷路器在不同狀態(tài)下各開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷情況，下面根據(jù)上述實(shí)施例中的具體例子，再利用表1說明不同狀態(tài)下各高壓直流斷路器中各開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷情況。

高壓直流斷路器Q1的1號(hào)輸入輸出端、高壓直流斷路器Q3的2號(hào)輸入輸出端和高壓直流斷路器Q4的2號(hào)輸入輸出端所對(duì)應(yīng)的各開關(guān)情況如表1中動(dòng)操作狀態(tài)一欄和斷操作狀態(tài)一欄所示。

表1

其中，表1中Q1-1號(hào)、Q3-2號(hào)和Q4-2號(hào)分別代表高壓直流斷路器Q1的1號(hào)輸入輸出端、高壓直流斷路器Q3的2號(hào)輸入輸出端和高壓直流斷路器Q4的2號(hào)輸入輸出端。表中原始狀態(tài)一欄表示的是電力線路未發(fā)生故障時(shí)，高壓直流斷路器Q1的1號(hào)輸入輸出端、高壓直流斷路器Q3的2號(hào)輸入輸出端和高壓直流斷路器Q4的2號(hào)輸入輸出端所對(duì)應(yīng)的各開關(guān)情況。表中“-”表示對(duì)各開關(guān)沒有執(zhí)行任何操作。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在進(jìn)行故障定位的同時(shí)，就對(duì)預(yù)故障線路執(zhí)行了動(dòng)操作指令，在定位出故障線路后，直接對(duì)故障線路執(zhí)行斷操作指令，即可完成對(duì)故障線路的隔離，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明節(jié)省了在定位出故障線路后，再執(zhí)行動(dòng)操作指令的時(shí)間，所以減少了故障電流的上升時(shí)間，進(jìn)而降低了故障電流超過高壓直流斷路器的電流切斷能力上限的可能性，提高了高壓直流斷路器的可靠性。

實(shí)施例二

通過實(shí)施例一的介紹，為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚在獲取電力線路中各高壓直流斷路器所在的各直流線路上的不同電信號(hào)參數(shù)時(shí)，如何具體實(shí)施操作進(jìn)行更具體的解釋。

當(dāng)測(cè)量的電信號(hào)參數(shù)為電流變化率參數(shù)時(shí)，則步驟S10具體包括如下步驟，其余步驟參見上文中S11和S12的說明。

S20：獲取各高壓直流斷路器的各輸入輸出端的電流變化率。

S21：判斷各電流變化率中的最大值是否超過第一預(yù)定值。其中，如果是，則確定超過第一預(yù)定值的直流線路為預(yù)故障線路。

在具體實(shí)施時(shí)，實(shí)時(shí)測(cè)量的電信號(hào)為電流信號(hào)I_di，根據(jù)公式(1)計(jì)算出各輸入輸出端的電流變化率，其中ΔI_di表示電流變化率，dt表示選取的時(shí)間增量為t，t不大于200us，dI_di表示選取的時(shí)間增量為dt時(shí)，直流電流在初始時(shí)刻的值與直流電流在達(dá)到時(shí)間增量dt時(shí)刻的值的差值，i表示第i號(hào)輸入輸出端，i為正整數(shù)。如i＝3，則ΔI_d3表示第3號(hào)輸入輸出端的電流變化率。根據(jù)公式計(jì)算出各高壓直流斷路器中各輸入輸出端的電流變化率后，判斷各高壓直流斷路器電流變化率中的最大值是否超過第一預(yù)定值，如果超過，則該電流變化率對(duì)應(yīng)的直流線路確定為預(yù)故障線路。

需要說明的是，測(cè)量的電信號(hào)參數(shù)為電流變化率時(shí)，預(yù)故障判斷規(guī)則即為超過第一預(yù)定值的直流線路為預(yù)故障線路。其中，第一預(yù)定值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，如要求對(duì)預(yù)故障線路判斷盡可能的精確，則第一預(yù)定值可設(shè)置偏大一些，但是與現(xiàn)有技術(shù)比，所篩選出的預(yù)故障線路個(gè)數(shù)還是大于實(shí)際故障線路的個(gè)數(shù)。

當(dāng)測(cè)量的電信號(hào)參數(shù)為電壓變化率時(shí)，則步驟S10具體包括如下步驟，其余步驟參見上文中S11和S12的說明。

S30：獲取各高壓直流斷路器的各輸入輸出端的電壓變化率。

S31：判斷各電壓變化率中的最大值是否超過第二預(yù)定值，如果是，則確定超過第二預(yù)定值的直流線路為預(yù)故障線路。

在具體實(shí)施時(shí)，實(shí)時(shí)測(cè)量的電信號(hào)為電壓信號(hào)U_di，根據(jù)公式(2)計(jì)算出各輸入輸出端的電壓變化率，其中ΔU_di表示電壓變化率，dt表示選取的時(shí)間增量為t，t不大200us，dU_di表示選取的時(shí)間增量為dt時(shí)，直流電壓在初始時(shí)刻的值與直流電壓在達(dá)到時(shí)間增量dt時(shí)刻的值的差值。根據(jù)公式計(jì)算出各高壓直流斷路器中各輸入輸出端的電壓變化率后，判斷各高壓直流斷路器電壓變化率中的最大值是否超過第二預(yù)定值，如果超過，則該電壓變化率對(duì)應(yīng)的直流線路確定為預(yù)故障線路。

需要說明的是，測(cè)量的電信號(hào)參數(shù)為電壓變化率時(shí)，預(yù)故障判斷規(guī)則即為超過第二預(yù)定值的直流線路為預(yù)故障線路。其中，第二預(yù)定值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，如要求對(duì)預(yù)故障線路判斷盡可能的精確，則第二預(yù)定值可設(shè)置偏大一些，但是與現(xiàn)有技術(shù)比，所篩選出的預(yù)故障線路個(gè)數(shù)還是大于實(shí)際故障線路的個(gè)數(shù)。

當(dāng)測(cè)量的電信號(hào)參數(shù)為電流變化率和電壓變化率時(shí)，則步驟S10具體包括如下步驟，其余步驟參見上文中S11和S12的說明。

S40：獲取各高壓直流斷路器的各輸入輸出端的電流變化率和電壓變化率。

S41：判斷各電壓變化率與各電壓變化率的和中的最大值是否超過第三預(yù)定值，如果是，則確定超過第三預(yù)定值的直流線路為預(yù)故障線路。

在具體實(shí)施時(shí)，實(shí)時(shí)測(cè)量的電信號(hào)為各輸入輸出端的電流信號(hào)I_di和電壓信號(hào)U_di，根據(jù)公式(3)計(jì)算出電流變化率與電壓變化率的和，其中ΔI_diU_di表示電流變化率與電壓變化率的和，根據(jù)公式計(jì)算出各輸入輸出端的電流變化率與電壓變化率的和后，判斷各高壓直流斷路器電流變化率與電壓變化率的和中最大值是否超過第三預(yù)定值，如果超過，則該電流變化率與電壓變化率的各對(duì)應(yīng)的直流線路確定為預(yù)故障線路。

需要說明的是，測(cè)量的電信號(hào)參數(shù)為電流變化率和電壓變化率時(shí)，預(yù)故障判斷規(guī)則即為超過第三預(yù)定值的直流線路為預(yù)故障線路。其中，第三預(yù)定值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，如要求對(duì)預(yù)故障線路判斷盡可能的精確，則第三預(yù)定值可設(shè)置偏大一些，但是與現(xiàn)有技術(shù)比，所篩選出的預(yù)故障線路個(gè)數(shù)還是大于實(shí)際故障線路的個(gè)數(shù)。

其中，上述實(shí)施例中提及的公式(1)、(2)和(3)分別為

實(shí)施例三

為了提高對(duì)預(yù)故障線路判斷的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步減少故障定位時(shí)的時(shí)間，本發(fā)明實(shí)施例還公開了另一種控制高壓直流斷路器的方法，即相對(duì)于實(shí)施例二中的各例，在對(duì)電信號(hào)參數(shù)計(jì)算上進(jìn)行了改進(jìn)，如圖3所示，圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開的另一種控制高壓直流斷路器的方法的流程圖。其中，實(shí)施例一中的步驟S10包括步驟S50-步驟S54，具體過程如下：

S50：獲取各高壓直流斷路器的各輸入輸出端的電流變化率和電壓變化率。

S51：計(jì)算各電流變化率與電流變化率基準(zhǔn)值的差值以作為各電流有效增量以及各電壓變化率與電壓變化率基準(zhǔn)值的差值以作為各電壓有效增量。

在具體實(shí)施時(shí)，獲取到各輸入輸出端的電流變化率和電壓變化率后，計(jì)算電流有效增量的公式為(4)，計(jì)算電壓有效增量的公式為(5)。其中，K_Ii表示直流電流變化率的有效增量，K_Ui表示直流電壓變化率的有效增量，r_Iref為直流電流變化率的基準(zhǔn)值，r_Uref為直流電壓變化率的基準(zhǔn)值。

需要說明的是，由于r_Iref和r_Uref受高壓直流輸電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、平波電抗器、輸電線路等參數(shù)的影響，因此，根據(jù)高壓直流輸電系統(tǒng)參數(shù)的不同其值的大小也會(huì)不同，具體值可通過仿真確定，其中，r_Iref大于高壓直流輸電系統(tǒng)中直流電流階躍響應(yīng)的變化率，r_Uref大于高壓直流輸電系統(tǒng)中直流電壓階躍響應(yīng)電壓的變化率。通過計(jì)算，當(dāng)K_Ii或K_Ui出現(xiàn)負(fù)值時(shí)，則直接設(shè)置K_Ii或K_Ui的值為0。

S52：篩選出各電流有效增量中的最大值和各電壓有效增量中的最大值，并計(jì)算各電流有效增量與電流有效增量中的最大值的比值以作為各電流統(tǒng)一有效增量，以及各電壓有效增量與電壓有效增量中的最大值的比值以作為各電壓統(tǒng)一有效增量。

在具體實(shí)施時(shí)，從計(jì)算出的所有電流有效增量中挑選出最大值，作為電流有效增量的最大值，通過公式(6)計(jì)算出電流統(tǒng)一有效增量。從計(jì)算出的所有電壓有效增量中挑選出最大值，作為電壓有效增量的最大值，通過公式(7)計(jì)算出電壓統(tǒng)一有效增量。其中M_Ii表示電流變化率的統(tǒng)一有效增量，K_Imax為所有電流變化率的有效增量K_Ii中的最大值，M_Ui表示電壓變化率的統(tǒng)一有效增量，K_Umax為所有直流電壓變化率的有效增量K_Ui中的最大值。

需要說明的是，當(dāng)K_Imax或K_Umax為0時(shí)，則M_Ii或M_Ui直接設(shè)置為0。

S53：計(jì)算各輸入輸出端的電流統(tǒng)一有效增量與電壓統(tǒng)一有效增量的和以作為統(tǒng)一有效增量總和。

在具體實(shí)施時(shí)，通過公式(8)計(jì)算各輸入輸出端的電流統(tǒng)一有效增量與電壓統(tǒng)一有效增量的和，二者的和P_i即為統(tǒng)一有效增量總和。

S54：判斷各統(tǒng)一有效增量總和中的最大值是否超過第四預(yù)定值，如果是，則確定超過第四預(yù)定值的直流線路為預(yù)故障線路。

在具體實(shí)施時(shí)，挑選出各高壓直流斷路器統(tǒng)一有效增量總和中的最大值，判斷各最大值是否超過第四預(yù)定值，即P_imax是否大于第四預(yù)定值，如果超過，則確定該最大值所對(duì)應(yīng)的直流線路為預(yù)故障線路。

其中，上述實(shí)施例中提及的公式(4)、(5)、(6)、(7)和(8)分別為

P_i＝M_Ui+M_Ii (8)

例如，第四預(yù)定值為1.5，當(dāng)1號(hào)高壓直流斷路器中統(tǒng)一有效增量總和的最大值為1.7時(shí)，超過第四預(yù)定值1.5，則1號(hào)高壓直流斷路器中統(tǒng)一有效增量總和中的最大值所對(duì)應(yīng)的直流線路為預(yù)故障線路，當(dāng)然，第四預(yù)定值也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，本實(shí)施例不做具體限定。

S11：控制各預(yù)故障線路對(duì)應(yīng)的開關(guān)執(zhí)行動(dòng)操作指令，同時(shí)對(duì)各預(yù)故障線路進(jìn)行故障定位以確定實(shí)際故障線路。

S12：控制各實(shí)際故障線路對(duì)應(yīng)的開關(guān)執(zhí)行斷操作指令，并控制除各實(shí)際故障線路外的其余預(yù)故障線路對(duì)應(yīng)的開關(guān)恢復(fù)至執(zhí)行動(dòng)操作指令之前的狀態(tài)。

需要說明的是，步驟S11和步驟S12在實(shí)施例一中已經(jīng)詳細(xì)描述，本實(shí)施暫不在贅述。

在本實(shí)施例中，獲取到各高壓直流斷路器的電壓變化率和電流變化率后，還進(jìn)行了更精確的計(jì)算，挑選出的預(yù)故障線路更加準(zhǔn)確，以盡量減少直流斷路器動(dòng)作個(gè)數(shù)，在滿足故障點(diǎn)及時(shí)準(zhǔn)確隔離的情況下，延長(zhǎng)直流斷路器的使用壽命。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種控制高壓直流斷路器的方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。