特高压直流输电控制系统与讲义控制保护装置
特高压直流输电控制与保护技术的探讨
特高压直流输电控制与保护技术的探讨摘要：随着特高压大电网、交直流并网等领域的不断发展，直流输电技术在实际工程中得到了越来越多的应用。
本文主要基于对直流输电技术和换流技术的深入研究，并结合±800 kV特高压直流输电工程，对其分层冗余结构、控制和保护技术进行了较为系统的阐述，以期更好地确保特高压大电网及交直流并网安全稳定运行提供良好技术支撑。
关键词：特高压；直流输电工程；换流技术；控制和保护技术引言在我国电网发展中，特高压直流输电起着举足轻重的作用。
其中，控制与保护是其中的关键，其能保证传输电源的正常运行，并能有效地保证传输电源的安全。
±800 kV特高压直流每极均采用串联、母线区连接方式，各电极工作方式灵活、完整，这对保证其工作性能将能够发挥良好的辅助作用。
1 直流输电简介1.1 直流输电系统当前直流输电系统通常采用两端直流传输的方式，包括整流站、直流线路和逆变站。
1.2 换流技术换流站的关键部件为换流器，它包括一个或几个换流器，其电路都是三相换流桥，主要材料为晶闸阀。
其基本工作原理是：通过对桥式阀门的触发时间进行控制，从而实现对直流电压瞬时值、电阻上直流电流、直流传输功率的调整。
同时，对各个桥式阀门的晶闸管单元进行同一触发脉冲控制。
2 特高压直流输电的特点特高压直流输电的特点具体包括：①增加传送能力，增加传送距离。
②节约了线路走廊和变电所的空间。
③有利于联网，简化网络结构，降低故障率。
3 直流输电控制系统分层冗余结构UHVDC是指超过600 kV的直流输电系统，它的控制和保护系统是分层、分布式、全冗余的。
本文以±800 kV特高压直流工程为例，将其按控制等级划分为三个层次：运行人员控制层、过程控制层和现场控制层。
4 为满足特高压交直流系统动态性能要求的控制技术4.1 降低和避免直流对交流系统的不良影响由于换流技术的机制存在着两个主要的问题：谐波和无功。
传统的方法是，安装合适的容量和数量的直流滤波器/电容，并采用多脉动式变流器。
特高压直流输电控制与保护技术分析
１ 直 流输 电的基 本控 制保 护技术 分析
直 流 输 电主 要 通 过 接 入 三 相 电压 换流 元 件 ， 并 按 照 顺序 完 成 交流 电流 ， 这 个过 程 成为 整流 端 。触 发角 指 的是将 换 流元 件 和其 相连 的交流 电压 的过 零 点看做 起 点 进行计算和预测所得的数据结果 ， 当交流系统的参数为 固定值时 ， 触发角就成为了控制直流 电压值的主要 内容 ， 它 会 导致 整个 直流 回路 电流值 的变 化 ， 影 响 电力输 送 的 过 程 。 由此可 以分 析 出 ， 换流 元件 的触 发 角是 控制 直流 输 电的最 终变 量 。另 外 ， 直流 控制 技术 中最为 重要 的 是 Ｖ ｄ ／ Ｉ ｄ曲线 ，这 两 条 曲线 描 述 了直 流 通 电触 发 角和 不 同直流 电压 、 电流 的影 响 ， 是 直接 决 定输 电系 统运 行状 态 的重 要参 数 。 当前 ， 直 流 输 电的 基 本 控 制 技 术 可 以概 括 为 以 下 几点。首先 ， 确定触发角 ， 根据上文提到的 ， 触发角是 直流 电流的控制技术的关键参数 ， 在取直流 电流、电压 和取 逆 变侧 换 流器 的 电流 关 闭和断 开时 刻 ， 不 同 的控 制 策略 形 成 了 以电流 调节 器 、逆变 侧 熄弧 角调 节器 、 电压 调节 器 为主 的经 典 控制 三 角 。其 次 ， 确 定触 发脉 冲 ， 触 发脉冲如何发生 ， 需要考虑到交流电压是 否同步 ， 以及 是按 照 间距 触发 还 是按 相触 发为 主 要方法 。确 定 触发 角 主要 是控 制 各个 数据 的精度 ， 若 精度 准确 ， 能够 有效 计 算 触 发角 轮 回 的计 时和 计数 。在 早期 ， 直 流输 电主要 通 过硬件锁相倍频发生器来完成这一过程 ， 而现在 ， 随着 计算机 技 术 的发展 ， 数字 信 号处 理器 利用 软件 方 式就 可 以完成 这 一 步骤 ， 且 触 发角 的进度 得 到 了有 效提 高 。采 用 按相 储 控 制触 发角 是 一种传 统 的模 式 ， 很容 易造 成 交
±800 kv 特高压直流输电控制与保护设备技术要求
±800 kv 特高压直流输电控制与保护设备技术要求1. 设备稳定性要求高，能够在实际环境条件下保持长期稳定的运行状态。
2. 设备的响应速度快，当系统出现故障时，能够迅速响应，从而减轻系统损失。
3. 设备的可靠性要求高，系统应具备高度自动化和智能化，能够自动切换操作模式，适应各种情况。
4. 设备的可控性要求高，能够精确地控制输电线路上的电压、电流、频率等参数，确保系统稳定运行。
5. 设备应能够抵御电网突发故障或恶劣环境的影响，保证系统的可靠供电。
6. 设备的安全性要求高，应能够对系统进行实时监测和故障检测，并及时报警或切断故障电路，以确保人员和设备的安全。
7. 设备应能够实现大规模高效的数据采集、分析和处理，快速响应操作指令，并及时调整输电参数。
8. 设备应具备可靠的通讯功能，能够与其它设备进行数据通信和远程控制，实现协调配合。
9. 设备应符合国际、国内相关规定和标准，具备环保、节能、安全、可靠等特点。
直流输电控制保护-保护概述
直流开关场电流差动保护组 直流滤波器保护组
直流极母线差动保护 直流中性母线差动保护 直流极差保护
电抗器过负荷保护 电容器不极引线与接地极保护区
双极中性线保护组 转换开关保护组 金属回线保护组 接地极引线保护组
交流开关场保护区
换流变差动保护组 换流变过应力保护组 换流变不平衡保护组 换流变本体保护组 交流开关场和交流滤波器保护组
对于双调谐滤波器,还应装设谐波过电流保护。
交流滤波器及并联电容器保护
在交流滤波器分组中发生过负载、接地故障或电 容器故障引起的保护跳闸，只应跳开此分组的断 路器，而过压保护动作则应跳开整组以及各分组 的断路器。
由于在交流滤波器中及在并联电容器组中都有大 量的电容器单元，少量的电容器单元故障对滤波 器特性的影响不大，往往并不需要立即切除相关 的滤波器分组，而可以根据损坏的电容器单元数 的多少，采取不同的保护措施。
不正常运行状态：电气元件正常工作遭破坏，但没有发 生故障。
过负荷，最常见的不正常运行状态 频率降低 系统振荡
电力系统保护
故障发生，必须迅速消除故障——保护 电力系统保护是利用故障发生时电力系统的异
常电压与电流等信息，判断故障的存在与否， 然后再采用相应的保护动作策略，完成隔离故 障区域的重要使命。 保护装置的原理结构
流系统，严格来说是一种系统后备保护。 当交流系统的电压过低，以至无法恢复交流系统
时，本保护动作出口，启动ESOF顺序，跳交流 开关。
直流低电压保护
保护区域是换流器 在通信系统故障或者在相关主保护拒动时，若逆
投旁通对
同时触发6脉动换流器接在交流同一相上的一对换流 阀
形成直流侧短路，快速降低直流电压到零，隔离交直 流回路，以便交流侧断路器快速跳闸
直流输电工程控制保护系统总概精选全文
直流控制保护系统概况
Ø 控制位置要求：
– 远方调度中心、集控中心 – 换流站主控室 – 控制系统就地 – 设备就地
Ø 控制位置层次关系：
– 分层结构上越低的位置，其控制优先级越高
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直流输电工程控制保护系统总概
提纲
一．直流控制保护系统概况 二．直流控制保护系统构成 三．德宝工程控制保护设备配置情况 四．系统特点与主要技术改进 五．直流控制保护系统硬件简介
系统切换遵循如下原则：在任何时候运行的有效系统应是双重化系 统中较为完好的那一重系统
系统切换逻辑禁止以任何方式将有效系统切换至不可用系统。系统 切换总是从当前有效的系统来发出。这个切换原则可避免在备用系 统中的不当的操作或故障造成不希望的切换。另外，当另一系统不 可用时，系统切换逻辑将禁止该切换指令的执行。
5. 与远方控制中心的接口子系统
包括：远动系统，用于与网调、省调、直流集控中心等交换直流换流站的监 控数据并执行远方调度命令，由远动工作站、远动通讯设备等组成。
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直流输电工程控制保护系统总概
直流控制保护系统构成
Ø 典型系统解决方案:
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直流输电工程控制保护系统总概
•直流控制（极控）系统
•直流控制（极控）系统
➢ 极控制系统主要包括:
每个极的极控系统主机 分布式现场总线 分布式I/O等设备
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直流输电工程控制保护系统总概
•直流控制（极控）系统
➢ PCP控制主机：
– 完成对换流站内换流器、换流变压器、直流场 设备等的控制和监视功能。收集极控系统范围 内的“事件”并上传送入运行人员控制系统。
Ø 极控系统是整个换流站控制系统的核心，主要功 能是通过对整流侧和逆变侧触发角的调节，实现 系统要求的输送功率或输送电流。
特高压直流输电控制欲保护设备技术导则
特高压直流输电控制欲保护设备技术导则下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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±800kV特高压直流输电控制保护系统分析
±800kV特高压直流输电控制保护系统分析摘要：电力应用于社会十分普遍，而社会对于电力的依赖性也在增加，电力输送过程会受到多项因素的影响，因此需要应用输电保护系统，确保电力稳定正常供应。
本文就±800kV特高压直流输电控制保护系统分析作简要阐述。
关键词：特高压；直流输电；控制保护系统物高压输电的特点体现在大容量，低损耗，远距离，是能源配置优化的有效途径，能够带来良好的社会效益。
特高压输电对于电力企业而言提出了新的技术要求。
控制与保护系统需要从其整体结构，控制策略，分层与冗余等方面进行全面分析，从而使系统稳定安全可靠。
一、特高压直流控制系统（一）特高压直流控制策略相比于常规直流系统，特高压控制系统在策略方面没有体现出过大的变化，直流系统电源控制主要利用的是整流侧快速闭环来实现的，换流变抽头则控制触发角保持在一定范围内。
你变一侧的快速闭环控制作用在于使熄弧角保持为定值，直流电压控制则是由换流变抽头来完成的。
由于抽头控制自身存在的非连续性，采用此种控制策略并应用于逆变一侧时，直流电压控制偏差会由两个部分构成，分别是抽头步长与测量误差。
对于逆变一侧的电压进行控制，还可以利用快速闭环，通过抽头将熄弧角控制在一定范围内，而此种情况下，电流偏差只受到测量误差的影响，无功补偿设备与交流滤波器总体容量会增加，在经济性方面表现不佳。
（二）控制系统功能划分与结构控制系统在分层与配置方面，直流系统保护应该保持与控制系统的相对独立，直流控制结构保护系统分层需要保证保护控制以12个脉动单元作为基本配置。
并且基于上述前提，保护功能实现与保护配置需要最大程度保持独立，利于退出而不会使其它设备运行受到影响，并且保护系统之间的物理连接要简单而不要复杂。
控制保护系统如果单一元件出现了故障，12动脉控制单元依然需要保持良好运行。
而高层控制单元出现故障时，控制单元同样能够保持当前工作状态并且依据人工指令操作。
特高压直流输电需要实现双重化，其范围开始于二次线圈测量，并包括了测量回路。
高压直流输电控制课件
培训与演练
对高压直流输电系统的操 作人员进行培训和演练， 提高其应对故障的能力和 水平。
06 高压直流输电的未来发展 与挑战
技术发展趋势
更高电压等级
随着技术的进步，高压直流输电 系统的电压等级将进一步提高， 以实现更远距离、更大容量的电
力传输。
柔性直流输电技术
柔性直流输电技术以其独特的可 控性和灵活性，将在未来高压直
详细描述
高压直流输电是将直流电能从电源侧通过换流站传送到受端 的过程，其传输容量大、电压等级高，能够实现远距离、大 容量的电力传输，且传输过程中电能损耗较低，稳定性较好 。
高压直流输电的应用场景
总结词
高压直流输电适用于大规模、远距离的电力传输，尤其适用于海底电缆、城市 供电等场景。
详细描述
由于高压直流输电具有稳定、高效、灵活等优点，因此广泛应用于海底电缆、 城市供电、可再生能源并网等场景，能够满足不同地区、不同用户的电力需求 。
控和操作。
控制系统功能
自动控制
远程监控
根据预设的控制策略，自动调节高压直流 输电系统的运行状态，确保系统稳定、安 全、经济运行。
通过通讯设备接收上层调度系统的指令， 远程监控高压直流输电系统的运行状态， 并进行相应的操作。
故障诊断
优化调度
根据传感器反馈的运行数据，对高压直流 输电系统进行故障诊断，及时发现并处理 系统中的异常情况。
智能化与自动化
高压直流输电系统的控制将更加智能化和自动化，能够更好地应对复 杂多变的运行环境和条件，提高电力传输的可靠性和稳定性。
感谢您的观看
THANKS
传感器实时监测高压直流输电 系统的运行状态，并将数据反 馈给控制器，形成闭环控制。
通过通讯设备，控制系统与上 层调度系统进行信息交互，实 现远程监控和操作。
±800千伏特高压直流输电原理
±800千伏特高压直流输电原理
一、直流输电系统
直流输电系统是特高压直流输电的核心组成部分，主要由换流站、输电线路和控制系统等组成。
二、换流站设备
换流站设备是直流输电系统的关键设备，包括换流变压器、换流阀、直流滤波器、无功补偿装置等。
换流阀是换流站的核心设备，通过控制换流阀的开通和关断，可以实现直流电和交流电的转换。
三、输电线路
特高压直流输电的输电线路采用架空线路或电缆线路，具有传输距离远、输送容量大、电压等级高、输电效率高等优点。
四、控制系统
控制系统是直流输电系统的核心，它包括调节器、保护装置、测量装置等。
控制系统通过对输电线路的电压、电流等参数进行监测和控制，保证输电系统的稳定运行。
五、电力电子技术
特高压直流输电采用了大量的电力电子技术，包括脉宽调制技术、同步开关技术等。
这些技术的应用可以实现电力的高效传输和系统的稳定控制。
六、电磁环境
特高压直流输电的电磁环境影响较小，因为其采用直流输电方式,没有交流输电的谐波和无功功率等问题。
但是，在换流过程中会产生
一定的电磁噪声，需要采取措施进行降噪处理。
七、经济效益
特高压直流输电具有传输距离远、输送容量大等优点，可以大幅度降低电力传输的成本，提高能源利用效率。
同时，特高压直流输电还可以实现不同地区之间的电力互济，提高电力系统的整体效益。
特高压直流输电控制系统与控制保护装置
特高压直流输电控制系统硬 件构造
40
特高压直流控制保护旳特点
• 2. 新增功能 • 适应多种运行方式 • 单个换流器投退控制 • 直流融冰控制
41
单个换流器旳投退控制
42
特高压直流控制保护旳特点
• 3. 技术进步 • WINTDC 云广 • DC800 向上 • 主机采用高性能计算机 最新Intel双核处理器，
关量信号 • TDM (Time Division Multiplexed) 用于串行传
播模拟量信号
23
葛站保护分区
24
直流保护区域划分(大地回线)
25
控制保护软件
• ABB技术 • 由MACH2 系统功能块编程，生成图形文献。
• 简朴旳点击、拖动、放下即完毕。再通过编 辑，生成对应代码，下载到对应存储器中。
Converter unit firing
control
Voltage measuring
system
Id
5
葛站直流控制保护系统
6
三常直流工程龙泉站直流控 制保护系统框图
7
国内常规直流控 制保护设备
• 两种类型旳直流控制保护系统
• ABB、南瑞、四方
•
MACH 2系统
• SIEMENS、许继
•
4.特高压直流输电控制系 统与控制保护装置
• 4.1 常规高压直流输电控制系统与控制保护 装置
• 4.2 特高压直流输电控制系统与控制保护装 置旳特点
1
换流站二次设备
1. 运行人员控制和SCADA系统 2. 直流控制 3. 直流保护 4. 交流保护 5. 通信系统 6. 调度自动化 7. 能量计费系统 8. 暂态故障录波器 9. 直流线路故障定位器 10. 站主钟系统
高压直流输电系统的稳定控制与保护
高压直流输电系统的稳定控制与保护引言高压直流输电系统是一种用于长距离电力传输的技术，具有传输能力强、输电损耗小、环境影响少等优势。
然而，高压直流输电系统在运行过程中也面临着一些挑战，例如稳定控制和保护问题。
本文将探讨高压直流输电系统的稳定控制与保护技术，旨在提供一种全面的了解。
一、高压直流输电系统的稳定控制高压直流输电系统的稳定控制是指对系统的电压、功率、频率等进行实时调节，以确保系统的稳定运行。
稳定控制可分为两个方面：电力稳定控制和频率稳定控制。
1. 电力稳定控制电力稳定控制是指根据负荷需求和传输能力，实时调整高压直流输电系统的电压和功率，以保证系统供电的稳定性。
为了实现电力稳定控制，可以采用频率反馈控制方法，通过自动控制装置调整换流变压器的触发角来控制电流。
同时，还可以使用能量储备装置来补偿瞬间负荷变化引起的电力不平衡。
能量储备装置可以是电容器或电感器，通过储存电能或释放电能来调整系统的电力平衡。
此外，还可采用先进的预测控制算法，根据系统的实时运行情况，预测未来的负荷变化，进一步优化电力调控策略。
2. 频率稳定控制频率稳定控制是指在高压直流输电系统中，通过调节直流电流的大小和相位，以及调节换流变压器和直流系统的参数，来控制系统的频率变化。
频率稳定控制可以通过反馈控制的方法实现，根据系统的实时运行情况，调整直流电流和换流变压器的参数，以使系统的频率保持在设定范围内。
此外，还可以使用先进的自适应控制算法，通过监测和分析系统的频率变化，自动调整控制策略，提高系统的频率稳定性。
二、高压直流输电系统的保护技术高压直流输电系统的保护技术是指在系统故障或异常情况下，及时采取措施，限制故障范围和保护设备的安全运行。
保护技术主要包括故障检测、故障定位和故障隔离。
1. 故障检测故障检测是指通过监测高压直流输电系统的各种参数，如电压、电流、功率等，来检测故障的发生。
常用的故障检测方法包括差动保护、过流保护和电压保护等。
特高压直流输电控制与保护技术的研究
特高压直流输电控制与保护技术的研究摘要：我国由于地域旷阔、能源分布不均匀等，直流输电这种输电技术尤为适应我国国情，并且保证特高压直流输电控制保护系统的稳定工作状态，已成为关系国民经济的关键。
本文主要对特高压直流输电控制保护系统的相关内容进行分析，以提高控制保护系统的性能与稳定性，促进特高压直流输电的快速发展。
关键词：特高压；直流输电技术；控制保护系统1前言特高压直流输电在我国电力系统发展中扮演着重要角色，而在特高压直流输电中控制保护系统发挥着核心作用，在确保传送功率系统不受到影响的情况下，可提高交直流输电系统设备在转换过程中的安全性。
±800kV特高压直流每极采用了串联结构和母线区连接结构，且每极的运行方式较为灵活、完整，这对保障控制保护系统的性能具有重要作用。
2特高压直流输电原理直流输电的电压等级概念与交流输电的不同。
在交流输电中，一般35－220kV称作为高压，330～750kV划分为超高压，特高压则为1000kV及以上。
而对于直流输电而言±500kV称为超高压，±800kV及以上则为特高压。
图1是特高压直流输电系统的结构示意图。
如图1所示，发电系统的交流电在输电线路的首端A通过换流变压器T1、T2及整流器H1、H2，将高压交流电转变为高压直流电后，送入直流输电线路L1、L2中传输。
再经过整流逆变器H3、H4把高压直流电转化为高压交流电，最后经过变压器T3、T4降压后将电能输送到交流系统B中。
图 1 特高压直流输电系统结构图3特高压直流输电的优势（1）直流输电的接入不会造成原电力系统的短路容量的增加。
特高压直流输电技术能够有效的限制短路电流，传统的交流电输电方式则增加了短路电流的容量，此时就需要同时增加限流装置或更换断路器。
而采用直流输电线路连接则可以快速地限制短路电流，使其保持在额定功率附近，而不会产生因互联造成短路容量增加的问题。
（2）不存在稳定性问题。
直流输电不会因为静态或暂态稳定性能变差等问题而使得输送容量降低。
特高压直流输电概述
12
Байду номын сангаас
±1000kV特高压直流
• 我国电网发展需要 • 西藏、金沙江、新疆煤电向华中、华东送
电； • 俄罗斯、蒙古电源向东北、华北送电。 • 输电距离达 2023 － 3000km
• ±1000kV特高压直流技术研究 • 第一类课题 可行性研究 08.01 – 09.12 • 第二类课题 工程设计基础性技术研究 13
• 我国±800kV特高压直流输电工程已进入实 行阶段：
11
向上工程进展
• 23年12月17日，首台±800kV特高压高压端换流变 成功通过所有型式试验。突破了特高压技术瓶颈。
• 23年12月18日，电网企业召开向上特高压直流输 电示范工程线路施工协议签字暨全线动工动员大 会。
• 工程两端换流站、4个长江大跨越工程、18个一般 线路施工标段已所有动工建设。确定2023年终直 流线路全线基本架通。2023年3月具有带电条件， 2023年双极建成投运。
±1000kV直流输电第 一类课题
• 1. 技术经济可行性研究 • 2. 安全稳定性研究 • 3. 主回路参数及主设备参数研究 • 4. 电磁环境可行性研究 • 5. 大件设备运送条件和运送方式研究
14
±1000kV直流输电第 二类课题
• 1. 过电压及绝缘配合研究 • 2. 换流变压器关键技术研究 • 3. 穿墙套管关键技术研究 • 4. 无功配置研究 • 5. 直流线路电磁环境研究 • 6. 换流站电磁环境研究 • 7. 空气间隙冲击放电特性及海拔修正研究 • 8. 设备污秽外绝缘特性研究 • 9. 设备电晕特性研究 • 10. 交直流输电线平行架设对直流系统旳影响研究
控制系统与直流保护介绍
龙泉换流站控制系统与直流保护介绍一、高压直流输电系统的基本介绍1、高压直流输电工程的组成部分：交流开关场、换流变、换流阀、直流开关场及直流输电线路。
2、特点适合大功率、远距离输电；输电线路相对于交流输电线路要经济的多；为全国大范围联网提供了便利的条件；填补了我国直流输电技术的空白。
直流设备对环境的要求较高；我国在直流输电方面起步较晚，主要依靠国外技术支持，因此现阶段直流输电设备较昂贵。
3、前景随着我国充分利用丰富的水利资源，大力发展水电建设，直流输电将发挥其重大的经济及社会效益。
二、控制与保护系统设备介绍（按位置及控制区域）1、盘柜介绍：PCP pole control and protectionBCP bipole control and protectionACP ac control and protectionAFP ac filter control and protectionDFT dc field terminationBFT bipole field terminationAFT ac field terminationASI Auxiliary system interfaceTFT Transformer Field TerminationATI auto transformer interfaceCP control pulseCRC cyclic redundancy checkDCOCT dc optical current transducerDPM digital signal processorGWS gate workstationOWS operator workstationEWS ENGINERRING WORKSTATIONERCS electronic reactive control systemFP fire pulseI/O input/outputLAN local area networkCAN Control Area NetworkTDM Time Division MultiplexLFL line fault recorderMACH2 Modular Advanced Control HVDC(High Voltage Direct Current) and SVC(Static Reactive Power Compensation) 2nd editionDOCT digital optical current transducerOIB optical interface boardRPC reactive power controlSCM Station Control monitoringTHM thyristor monitoringVCU valve control unitCCP cooling control and protectionCFC Converter Firing ControlETCS Electronic Transformer Control SystemHDLC High-level Data Link ControlPCI Peripheral（外围设备） Component Interconnection SCADA Station Control and Data Acquisition(获得)TCC Tap Changer ControlACS自动监视系统COMM通讯程序（主计算机的软件部分）DSP数字信号处理器ETCS电力变压器控制系统GUI图形用户界面GWS网关站（远控）I/O输入/输出MACHMC1（2）主计算机EWS工程师工作站OWS操作员工作站PC个人电脑P IS设备信息系统SUP监视器TFR故障录波VSS软件库ESD静电释放PCB印刷电路板2、板卡介绍：PS801 高性能的DSP板（6个DSP板）PS820 HDLC通讯与监控板（6个DSP板）PS830 I/O处理板PS831 CAN/HDLC光桥PS832 CAN/CAN桥PS841 交流电压测量板PS842 交流电压测量板PS844 电压分配板PS8451A 电流测量板PS850 控制I/O板PS851 110V数字输入板PS853 数字量输入板PS860 高性能的输入/输出板PS862A 隔离模拟测量板PS868 PT100与4-20mA输入板（小电流/电压测量板）PS870 总线连接板PS871 I/O总线连接板PS872 时间同步板（从主时钟分配一个秒脉冲同步信号到最多五个本地用户）PS873 总线延伸与终端板PS876 TDM光通讯板PS877 VCU传输/接收板PS880 21槽底版PS891A 电源板PS900 阀控中央处理单元PS906 阀控16通道光通道输入/输出板控制系统三、控制主要包含的内容控制系统主要包括——ACP控制：断路器、隔离刀闸的顺序控制，主变的分接头控制等。
特高压直流输电控制系统与控制保护装置-2022年学习资料
控制保护系统层次结构-西门子技术-Load Dispat中Center-Operator Controlaster Clack-Lhepre-Remote-的-LAN Print Server-Interfac -Network Printer-Local Area Network-Station-Pole 1-Po 1-Pol 2-Pde 2-DC-Control Level-Protection-Digital Con rols-VBE-YBE-Valves-Field Bus-nn-Process Level-T-Tm T measured-AC Filter-DC Yard Transformer 1-Transformer -Feeder-values-片8
直流控制系统示意图-HVDC control system-To inverter-P-order-Cur ent-Converter-Power-unit-amplifier-firing-△P-od-respo se-U-d response-Voltage-measuring-5
葛站直流控制保护系统-国调、网省调-SPDne-能量计费-路由1-路由2-核拟屏-远动LAN1-远动AN2 故障录波系纯-GPSA-GPSR-穷-保护子站-远方通信接口-IHGB-ttf-运行人员-运行人员事件报警 录事什报警记录-程-故章灵波-打机-牛服器-备房器-远动工作站A/B:-终端-打印机系统-数据采集单元-计 -保护规约转换-培训仿真播-主算机-在士AH-防火墙-花流密-安流始家：-被容接斑-设：液羽-隔离装置-直 -喻障定位-串口-计管利-计算机-该口-站长-培训员-换流变保护-交流洗波器保扩-直流波波器保护-TIM总 -滤被器开关保扩-交流波波器耳线保打-00V母差保护-线路保护-业主M[S系锐-开关保护-10···1-V E/TM-对站通讯接口-站通讯口-葛洲坝站控制保护系统整体结构示意图
1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术导则
1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术导则一、背景介绍在现代社会中，电力输送是至关重要的基础设施之一。
而1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术则是这一领域中的重要一环。
本文将从深度和广度的角度，对这一技术进行全面评估，并撰写一篇有价值的文章，进行探讨与总结。
二、1000kv特高压直流输电的定义与意义1000kv特高压直流输电是指在1000千伏电压等级下进行的直流输电。
这是一项十分先进并具有前瞻性的技术，其意义在于提高了电力输送的效率和可靠性，同时有助于减少能源损耗、降低成本，对于解决长途输电和跨区域输电等问题具有重要意义。
三、1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术概述1. 控制技术在1000kv特高压直流输电中，控制技术是至关重要的一环。
这涉及到对输电系统的运行状态、功率调节、电压调节等方面的控制，需要借助先进的控制设备和技术手段来实现。
2. 保护设备技术与控制技术相似，1000kv特高压直流输电的保护设备技术也是不可忽视的。
它涉及到对输电系统的故障检测、故障隔离、设备保护等方面，需要确保输电系统的安全稳定运行。
四、深入探讨1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术1. 控制技术深入在实际控制技术中，我们需要考虑到电压、功率、电流等多方面的因素。
如何通过先进的控制算法和设备，实现对输电系统的精准控制，是一个值得探讨的话题。
2. 保护设备技术深入在保护设备技术方面，我们需要深入探讨如何通过先进的保护装置，实现对输电系统的智能保护和故障定位。
这涉及到对设备的性能、可靠性等方面的要求，以及与控制技术的协同工作等内容。
五、对1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术的个人观点和理解在我看来，1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术是一个十分复杂而又具有挑战性的技术领域。
它不仅需要我们拥有扎实的专业知识，更需要我们具备创新意识和解决问题的能力。
只有不断地进行研究和实践，才能不断地推动这一领域的发展，并为实现更高效、更安全的电力输送贡献自己的力量。
直流输电与FACTS技术-Ch3-高压直流输电系统的控制与保护
端平波电抗器和直流线路上的电感，而R的值包含了两端平波电抗器的
电阻值以及直流线路的电阻值。
R
L
整流器
Id
逆变器
U dr
U di
α为整流器的延迟角；
直流系统中的直流电流
Id
Udr
U di R
β为逆变器的超前角；
直流线路的输送功率 整流器的Vd-Id 特性
Pd Ud Id Udr Ud0r cos Rcr Id （2-17）
3.2 换流器基本控制方式及其配置
3.2.2 整流器的基本控制配置
Ud ( p.u.)
1.2 A
1.0 0.8 0.6
min
SB N
M
定Id
T
整流器特性 逆变器特性
Imax
R
0.4 U
C
D 0.2
VDCL I
C'
0E
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Id ( p.u.)
Imin
(a)
3 高压直流输电系统的控制与保护
3.1 两端直流输电系统的基本控制原理
U d0r
Rcr
R
Rci
Id
Ud0r cos
U dr
Udi Ud0i cos
U d0i
整流器
线路
从整流侧流向逆变侧的直流电流为
逆变器
Id
U d0r
cos Ud0i cos
R Rcr Rci
或ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Id
U d0r
cos Ud0i cos
R Rcr Rci
3 高压直流输电系统的控制与保护
3.1 两端直流输电系统的基本控制原理
高压直流输电直流控制与保护课件
整流器等效电路
外特性方程：
Udr Ud 0r cos dxr Id
2019/9/15
Байду номын сангаас
6
逆变器等效电路
Udi Ud 0i cos dxi Id
chap.5 直流控制与保护
5.2 直流控制原理
HVDC等效电路-2
整流器等效电路
外特性方程：
Udr Ud 0r cos dxr Id
直流控制保护系统的重要性
直流输电运行性能、保护均极大地依赖于控 制系统。
直流控制保护系统的基本功能
起停控制
直流功率大小及方向控制
抑制HVDC不正常运行及对所连交流电网的干扰
故障保护
2019/9/15
3
chap.5 直流控制与保护
第五章 直流控制与保护
直流控制保护系统的特点
分层结构 多重化设计
定电流控制 (Current Control)
控制特性方程: Id Idref
选Id 为控制对象的原因
Pd 的变化主要由Id决定
有效限制故障电流的上升 两侧换流站均装设定电流控制，因此需要协
调配合。
2019/9/15
协调控制1, 控制配置
14
chap.5 直流控制与保护
5.3.3 定电流控制
双极方式HVDC原理图, 定γ等效电路，定β等效电路
9
chap.5 直流控制与保护
5.2 直流控制原理
直流控制手段
触发脉冲相位控制：调节α(或β)
换流变分接头控制：调节换流变分接头
两类控制手段比较
项 目 触发脉冲相位控制 换流变分接头控制
调节范围
高压直流输电控制保护装置
高压直流输电控制保护装置冗余与可靠性王明新中国电力科学研究院系统所电力系统仿真中心及直流输电研究室通信地址：北京市海淀区清河镇小营东路15号邮编：100085摘要本文参照我国电力系统保护装置的设计原则，结合自直流输电技术投入商业运行后,出现的微机控制保护装置特点，对“葛南”直流输电系统、“天广”直流输电系统，以及“三常”直流输电系统三个高压直流输电系统的控制保护装置的冗余配置进行了评价。
本文认为，必须明确被控制和保护的设备与控制保护装置本身的不同冗余概念；“三取二”配置是微机保护设备的最佳冗余配置，因为它能有效地解决保护装置本身电子元件故障造成的误动与拒动。
本文对直流输电各种二次系统冗余方式优、缺点进行的论述，仅供直流输电系统，以及电力系统控制保护装置的设计和运行维护参考。
关键字：系统的可靠性、电子设备冗余、控制保护配置一．前言对于任何系统及设备，它们的高可靠性和可用率是人们所期望的。
为了提高一个系统或设备的可靠性，必须保证组成系统的各个设备及元件的高可用率，并且有相应的冗余，防止个别元件损坏，造成系统或设备不能运行。
电力系统的高可靠性，除了由一次设备的性能质量和系统结构的稳定性保证外，还要由二次控制保护系统保证；即：二次系统对一次系统设备进行控制和保护，自动切除故障部分，避免系统停运或设备损坏。
二次系统是由大量电子元件及微处理器构成，它们的可靠性是整个系统可靠性的重要组成部分。
因此，控制保护系统除了保证相关一次设备的可靠性外，必须确保本身的高可靠性，这是本文重点讨论的问题。
由于控制保护系统使用了大量的电子元件，容易发生故障，仅一套设备不能保证系统长期运行的可靠性；因此，需要冗余配置。
在当今电子技术高速发展时期，大规模集成电路和实时微处理器的广泛应用，给控制保护设备本身的冗余提供了可靠的技术保证。
冗余方式的选择，需要根据具体设备在系统中的作用和对可靠性、经济性的影响来确定。
二、电力系统保护的配置原则电力系统继电保护，随着电力系统一同诞生，并随着电力系统的扩大而不断地发展，交流系统的继电保护从具体的电力系统设备，像发电机、变压器等元件保护和输电线路等系统保护，向着综合的系统保护方向发展，例如，电力系统安全稳定装置；由传统的继电器保护发展到微机保护。
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基本控制配合2
• 整流站控制Id • 由电流调节器控制Id Id ＝Ido • 由换流变抽头调节控制换流器α α=15º±2.5º
• 逆变站控制Ud • 由电压调节器控制Ud Ud ＝ Udo • 由换流变抽头调节控制γ γmin＝17º
• 例：天广、贵广
基本控制配合3
整流站控制Id • 由电流调节器控制Id Id ＝Ido • 由换流变抽头调节控制换流变阀侧电压Udi0不变。
Voltage m e a su rin g
system
葛站直流控制保护系统
三常直流工程龙泉站直流控 制保护系统框图
国内常规直流控 制保护设备
• 两种类型的直流控制保护系统
•
ABB、南瑞、四方
•
MACH 2系
统
•
• 系统
SIEMENS、许继
SIMADYN D
•
都能满足业主提出的控制保护功
控制保护系统层次结构
• 基于ABB技术（ MACH 2 ）的直流控制保护系统
•
特点: 换流变保护、交/直流滤波器保护改用自主技术
•
RCS-977A换流变压器保护 ，
•
RCS-976D直流滤波器保护 ，
•
RCS-976A系列数字式交流滤波器保护。
• • 3）基于AREVA技术的直流控制保护系统
直流控制保护系统冗余设计
• 1）基于西门子技术的直流控制保护系统
（ABB技术）
控制保护系统层次结构
（西门子技术）
国内直流工程运行控制层设备 配置
国内直流工程控制保护设 备配置
SIMADYN D系统简介
• 西门子开发
• 广泛应用于各行业高速控制系统
• SIMADYN D系统是一种多处理器总线结构，高速数字化可编程 控制系统。由于此系统随着电子技术的发展而不断升级，具有 当今的先进技术水平。
• 逆变站控制Ud • 由关断角调节器控制γ γ＝17º • 由换流变抽头调节控制换流变阀侧电压Udi0不变。
• 例：葛南 •
两站直流控制的基本配合
• • 整流站 • 逆变站
ABB Id αmax
西门子 Id
Ud
Ud
Id
精品
特高压直流输电控制系统与控制保装置
换流站二次设备
1. 运行人员控制和SCADA系统 2. 直流控制 3. 直流保护 4. 交流保护 5. 通信系统 6. 调度自动化 7. 能量计费系统 8. 暂态故障录波器 9. 直流线路故障定位器 10. 站主钟系统
常规高压直流输电
• 4.1 常规高压直流输电控制系统与控制保护 装置
• 现场总线采用CAN和TDM总线 • CAN (Control Area Network) 用于串行传输
开关量信号 • TDM (Time Division Multiplexed) 用于串行
传输模拟量信号
葛站保护分区
直流保护区域划分(大地回线)
控制保护软件
• ABB技术
• 由MACH2 系统功能块编程，生成图形文件。 • 简单的点击、拖动、放下即完成。再通过编辑，生成相应
其系统集成度、自检覆盖率都很高，具有当今的先进技术
水平。
• MACH 2主机单元基于高性能工业计算机硬件，包括：CPU 为Pentium III处理器、采用PCI总线的主板、数字信号处理器 插件PS801和PS820。
• Hidraw可以运行在任何一台兼容的Windows NT/95 PC机上， 它有一个图形用户接口(GUI)，其应用比较简单，仅需要使
代码，下载到对应存储器中。 • 不同的应用有对应的功能块库。
• 西门子技术
• STRUC G 软件编程，生成图形文件。 • 简单的点击、拖动、放下即完成。 • 有统一的功能块库。
直流控制
• 控制直流功率的手段
• 改变角(Vd＝1.35Ecos －dId)
• 调节范围大；连续调节；调节速度快。
•
主要控制手段
•
直流控制系统
双重化设计
•
直流保护系统
三重化设计
• 2）基于ABB技术的直流控制保护系统
•
直流控制系统
双重化设计
•
直流保护系统
双重化设计
运行人员控制
•
西门子
ABB
• 主机 PC
• 操作系统
• LAN网 结构
Alpha工作站
UNIX
Windows NT*
星型拓扑结构
星型拓扑
现场总线（西门子技术）
现场总线 （ABB技术）
直流控制系统示意图
HVDC control system
To inverter
P order Pmod
Power control
Iorder
Current control a m p lifie r
Converter unit firing
control
Id
Iresponse
Ud response
• SIMADYN D控制系统编程软件为STRUC G 。STRUC G为一个图 形编辑器，它用于进行配置、诊断和文件编制。其应用也比较 简单，仅需要使用选取－放置－连接的方法即可。
• 程序存储 闪存卡
• 多功能I/O模块
SU200 6MD66
• 升级产品
WinTDC 系统
MACH 2系统简介
• MACH 2系统是一种以当代PC机为核心的开放式控制系统，
• 改变换流变抽头位置(Vd＝1.35Ecos －dId)
• 调节范围小；分级调节；调节速度慢。
•
辅助控制手段
• 控制原则
• 整流站控制直流电流
• 逆变站控制直流电压
基本控制配合1
• 整流站控制Id • 由电流调节器控制Id Id ＝Ido • 由换流变抽头调节控制换流器α α=15º±2.5º
• 逆变站控制Ud • 由关断角调节器控制γ γ＝17º • 由换流变抽头调节控制Ud Ud ＝ Udo±1%
• 操作系统 Windows NT*
• 软件编程 Hidraw
• 程序存储 闪存卡
•
主计算机（MC ）
MACH 2系统主机
主计算机结构
国产直流控制保护系统的类型
• 1）许继 DPS-2000
• 基于西门子技术（ SIMADYN D ）的直流控制保护系统
•
特点: 人机界面改用自主技术
•
• 2）南瑞 PCS-9500
用选取－放置－连接的方法即可，即：用户可以通过从图
标库中选取相应图标，然后放置在图中，并将图标连接起
来即可。
• 升级产品
DCC-800 系统
控制保护主机（ABB技术）
• MACH 2系统主机
• 通用PC 机(Pentium III, PCI总线，无硬盘)
• PS820 ）
+专用板卡 （PS801和