[发明专利]一种特高压直流系统低压直流线路保护动作优化策略

说明书

本发明公开了一种特高压直流系统低压直流线路保护动作优化策略，包括：金属回线纵差保护87MLL动作后，发400ms强制移相，重启系统，在接下来的10s内，若金属回线纵差保护87MLL再次动作，发极闭锁命令；金属回线横差保护87DCLT动作后，发400ms强制移相，重启系统，在接下来的10s内，若金属回线横差保护87DCLT再次动作，发极闭锁命令。本发明的金属回线纵差保护87MLL和金属回线横差保护87DCLT分别单独出口，不同区域相继发生故障时，均启动强制移相和重启，避免了极误闭锁。

技术领域

本发明涉及特高压常规直流系统直流保护策略，具体涉及一种特高压直流系统低压直流线路保护动作优化策略。

背景技术

直流输电系统常用的运行方式有双极运行方式、单极大地回线方式及单极金属回线方式，如果需要以单极方式运行较长时间时，往往会采用单极金属回线接线方式。然而，由于直流线路沿线地区环境污染、外力破坏以及雷击等因素的影响，直流线路故障率逐年升高，成为直流输电最经常发生的故障。

图1为现有的特高压常规直流单极金属回线运行方式接线图，该方式下，通过逆变侧的M点接地来钳制系统电位。单极金属回线配置有金属回线纵差保护87MLL和金属回线横差保护87DCLT，以逆变侧为例(整流侧类似)，其判据如下表所示。

表1普侨特高压常规直流87MLL和87DCLT保护定值表

主要涉及到本极直流线路电流IdLH_逆变侧，对极直流线路电流IdLH_op_逆变侧，对站对极直流线路电流IdLH_op_整流侧和本极直流线路电流IdLH_整流侧等四个参数。

图2为现有的特高压常规直流87MLL和87DCLT保护动作逻辑图，图中，87MLL(信号延长100ms，并闭锁87DCLT)或87DCLT动作后，信号保持400ms，启动强制移相。400ms后，高电平消失，强制移相命令取消，系统重启，若故障消失，则重启成功；同时，“低电平检测”模块检测到高电平消失后，输出逻辑“1”，并保持10s；若在这10s内，87MLL或87DCLT再次动作，模块“与”的输出为1，通过SR触发器后，发出“极闭锁请求”。

根据上述分析可知，两种保护动作存在下列情况：

情况1：87MLL动作，启动强制移相，400ms复归，系统重启，若10s内87MLL再次动作，启动极闭锁。

情况2：87DCLT动作，启动强制移相，400ms复归，系统重启，若10s内87DCLT再次动作，启动极闭锁。

情况3：87MLL动作，启动强制移相，400ms复归，系统重启，若10s内87DCLT动作，启动极闭锁。

情况4：87DCLT动作，启动强制移相，400ms复归，系统重启，若10s内87MLL动作，启动极闭锁。

情况1和情况2均为单一保护两次动作，启动极闭锁，逻辑合理；而情况3和情况4属于87MLL与87DCLT先后动作，两种不同原理、保护范围不同的保护动作而导致极闭锁，逻辑不合理。

图3示出了金属回线方式下不同的故障点，在图3中，故障点F1位于逆变侧站内，F2位于整流侧站内，F3位于金属回线上。

当F1发生故障时(如图4所示)，F1与M相连，IdLH_op_逆变侧、IdLH_op_整流侧、IdLH_逆变侧、IdLH_整流侧四个变量相等，87MLL和87DCLT不动作。

当F2发生故障时(如图5所示)，F2与M相连，IdLH_op_逆变侧＝IdLH_op_整流侧＝0A，IdLH_逆变侧＝IdLH_整流侧＝故障电流，因此，整流侧和逆变侧的金属回线横差保护87DCLT均会动作。