直流输控制保护系统功能介绍

直流输电控制保护系统功能介绍

一、直流输电基本概念

二、直流保护功能的配置及说明

一、直流输电基本概念

1、直流输电类型•常规两端直流输电

背靠背直流输电系统

1、直流输电类型

1、直流输电类型多端直流输电系统

2、换流站主设备•换流的主要设备——换流器（四重阀）

2、换流站主设备

•换流的主要设备——换流器（双重阀）

2、换流站主设备•换流的主要设备——换流变

2、换流站主设备•换流变伸入阀厅的换流变套管

2、换流站主设备•三广直流惠州站单相双绕组换流变

2、换流站主设备•平波电抗器

•直流滤波器

交流滤波

器

3、±500kV直流输电直流运行方式

常规直流共有5种运行方式：

•双极大地回线运行方式

•单极大地回线运行方式（极I、极II）

•单极金属回线运行方式（极I、极II）

常用功率控制方式有3种：

•双极功率控制

•单极功率控制

•单极电流控制

4、±500kV直流输电直流部分主接线图

5、±500kV直流输电交流场主接线图

6、±800kV直流输电主接线图复龙换流站侧奉贤换流站侧

复奉直流极线路

复奉直流极线路

接地极

7、简单的控制概念

•整流站控制直流系统的电流。

•逆变站控制直流系统的电压。

•通常，每极直流输送功率定义为整流侧功率。

二、直流保护功能的配置及说明

直流保护配置

目前国网系统运行直流输电系统保护配置情况：

•三取二。

•使用切换逻辑。

•完全双重化配置。

保护三取二逻辑

保护切换逻辑

保护完全双重化配置

换流站所包含保护

•直流保护（换流变阀侧绕组之间的区域，除直流滤波器）

•换流变压器保护

•直流滤波器保护

•交流滤波器保护

•交流滤波器母线保护

•断路器保护

•交流线路保护

•母线保护

换流站内保护的分区

换流阀区

直流线路区

金属回线区

接地极线区

双极中性母线

连接区直流滤波器区

极中性母线区

极高压母线区

换流变区

保护的配置原则

测量的典型配置

直流滤波器

Uac

IDP

IDNC

UDN

UDL

IDL

IDNE

IDL

IDME IDGND

IANE IDEL1

IDEL2

NBS NBGS

MRTB

GRTS

直流滤波器

UDN IDNE

NBS

极1

极2

UDL

IVY

IVD

Y Y Y D

Uac

IDP

IDNC

IVY

IVD

Y Y Y D

保护的配置原则

要求：

•配置要求：不存在死区，不存在未被保护的故障情况（全面性）。

•装置要求：具有高度的可靠性、安全性。应防止保护装置本身的故障或为了对其维护而引起的系统停运，或使系统失去保护。

保护的配置原则

按保护所针对的情况，配置的保护分为以下几类：

1.第一类：针对故障的保护，如阀短路保护、

极母线保护。

2.第二类：针对过应力的保护，如过压、过载。

3.第三类：针对器件损坏的保护，如电容器不

平衡保护、转换开关保护。

4.第四类：其它，如功率振荡等。

保护的分区配置•换流阀区(CONVPR)。

•极高压母线区(POLEPR)。

•极中性母线区(POLEPR)。

•直流滤波器区(POLEPR)。

•直流线路区(LINEPR)。

•双极中性母线区(BIPOLEPR)。

•接地极线区(BIPOLEPR)。

•金属回线区(LINEPR) 。

和网省调密切相关的一个功能----

最后断路器跳闸功能

•配置原则：逆变侧交流出线不多于两回，且都接入同一个对端交流站，需配置最后断路器跳闸功能。

•主要目的：在对端交流站跳开交流出线时，防止换流站内产生过电压，需要立即停运直流。

•运行规定：对端交流站内最后断路器跳闸装置与换流站内接受装置一一对应，仅当本端作为逆变侧运行时投入最后断路器跳闸功能。可以短时退出一套进行缺陷处理，当两套均退出运行时，直流需陪停。

换流站交流出线重合闸运行规定

•运行规定：当换流站有两回及以上交流线路运行时，可投入线路重合闸；若出现单回交流线路运行时，重合闸应停用。

•主要目的：防止交流缺相运行，对换流器产生过应力。

保护的原理•换流阀区

换流阀区域主要故障

•换流阀短路、换流器接地短路

•丢失触发脉冲

•换相失败

•过电压

针对过电压的保护

保护原理：

•Udi0>Ui0_set

•Udi0/F>Udi0_set*

与系统的绝缘配合

针对阀区短路故障的保护阀短路保护:

IacY –max(IDP,IDNC)>△

IacD –max(IDP,IDNC)>△

过流保护:

IacY > IacY_set

IacD > IacD_set

换流器差动保护原理：

｜IDP -IDNC｜> Icd_set