[发明专利]高压直流输电系统直流差动保护整定方法

说明书

技术领域

本发明是一种高压直流输电系统直流差动保护整定方法，属于高压直流输电系统直流差动保护整定方法的创新技术。

背景技术  

高压直流输电系统保护作为保护一次设备安全和避免故障扩大的措施，其性能如何，直接影响到整个直流系统的安全稳定可靠运行。高压直流输电系统直流差动保护功能是换流器接地故障时保护换流器，区外交流系统和直流线路发生故障不能误动。原直流差动保护采用图2所示的原理，不仅定值小，而且具有积分特性、延时时间短，不能满足直流差动保护区外正确不动作的要求，防误动能力比较差：2012年9月12日楚穗直流穗东站因交流系统发生单相接地故障后，测量元件暂态特性不一致导致极1 直流差动保护误动作。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种能满足保护可靠、灵敏性要求的高压直流输电系统直流差动保护整定方法。

本发明高压直流输电系统直流差动保护整定方法，高压直流输电系统直流差动保护采用三段式保护方式，包括保护I段，即告警段，警示运行人员和提供现场录波数据；保护II段，即速动段；保护III段，即灵敏段；高压直流输电系统直流差动保护整定方法包括有如下过程：

1) 保护输入量经过低通滤波器滤波后再经过减法器，最后取绝对值得到保护输入量；

2)上述保护输入量与I段比较器的I段保护定值比较，如果保护输入量大于I段保护定值，经过延时时间T1启动TFR录波，提供现场录波分析数据； 

3)上述保护输入量与II段比较器的II段保护定值比较，如果保护输入量大于II段保护定值，经过延时时间T2，启动直流相应极紧急停机顺序，最小定值取最苛刻工况换流器接地故障可靠动作定值，延时T2小于避免导致换流阀过载能力时间；

4)上述保护输入量与III段比较器的III段保护定值比较，如果保护输入量大于III段保护定值，经过延时T3，启动直流相应极紧急停机顺序，最小定值为保护典型最小定值，延时T3取最苛刻工况换流器接地故障可靠动作时间。

  上述步骤2）过程中，I段保护定值为0.03，延时时间T1为4s。

上述步骤3）过程中确定最苛刻工况换流器接地故障形式及其保护可靠动作的定值，包括如下步骤：

1）建立包含主设备详细模型的高压直流输电系统仿真系统；

2）不同运行工况下不同接线方式扫描整流、逆变侧各换流器接地故障点进行验算；

3）根据验算的结果确定动作行为和保护定值。

上述最苛刻工况金属回线方式最小工况运行逆变侧换流器中点接地故障可靠动作定值为0.15-0.35。

上述步骤3）过程中，II段保护定值最小为0.15-0.35，延时时间T2为5ms，T2由换流阀的过载能力决定。

上述步骤4）过程中确定最苛刻工况换流器接地故障形式及其保护可靠动作延时，包括如下步骤：

1）建立包含主设备详细模型的高压直流输电系统仿真系统；

2）不同运行工况下不同接线方式扫描整流、逆变侧换流器接地故障点进行验算；

3）根据验算的结果确定动作行为和保护定值。

上述最苛刻工况金属回线方式额定工况运行整流侧换流器侧单相接地故障保护可靠动作延时范围为100-170ms；

上述步骤4）过程中，III段保护定值最小为保护典型最小定值0.05，延时时间T3为100-170ms。

上述步骤1）过程中低通滤波器为250Hz低通滤波器，保护输入量为换流阀高压侧电流IdCH、换流阀低压侧电流IdCN。

本发明高压直流输电系统直流差动保护采用三段式保护方式，包括保护I段，即告警段，警示运行人员和提供现场录波数据；保护II段，即速动段，取消积分特性，提高定值并与最小运行工况换流器接地故障可靠动作配合，动作延时时间与换流阀过载能力配合；保护III段，即灵敏段，定值为保护典型最小定值，动作延时时间与最严酷运行方式时换流器接地故障配合。避免交流系统发生故障时不误动，以克服现有技术的不足之处。本发明是一种有效的高压直流输电系统直流差动保护整定方法。

附图说明

图1为本发明保护整定方法的示意图；

图2为原直流差动保护原理图。

具体实施方式

    实施例：

本发明高压直流输电系统直流差动保护整定方法原理图如图1所示。