[发明专利]一种海上风电柔性直流送出系统变压器保护出口方法

说明书

本申请公开了一种海上风电柔性直流送出系统变压器保护出口方法，当两台并联变压器正常投入运行，若一台变压器出现故障时，保护出口仅跳开故障变压器两侧交流断路器，停运故障变压器，另一台无故障变压器和柔性直流系统仍继续正常运行并输送功率，当一台变压器已停运检修，仅另一台变压器投入运行时，保护出口除跳开在运变压器两侧交流断路器，也将闭锁柔性直流换流器，停运直流系统，保护设备安全。因此，本发明所提供的方法能够根据并联变压器投运状态，自动选择相应的保护出口方式，具有较高的保护选择性和可靠性，提高系统可用率，同时保证了设备安全。

技术领域

本申请涉及柔性直流输电技术领域，尤其涉及一种海上风电柔性直流送出系统变压器保护出口方法。

背景技术

柔性直流输电技术（voltage source converter based high-voltage directcurrent，VSC-HVDC）能够对风电场输出功率进行快速灵活的控制，并且可以独立控制风电场并网点的母线电压和频率，以及实现有功功率和无功功率的解耦控制，随着海上风电装机容量的增加，运用柔性直流方式接入风电场功率，并输送至陆上电网，将具有良好的应用前景。

目前，国内已投运的柔性直流工程，换流站均建设在陆地上，在交流侧一般配置一台三相三绕组联接变压器或三台单相三绕组联接变压器。但是对于在柔性直流输电工程中，特别是海上风电柔直送出的特殊使用条件下，变压器造价在整个工程造价中占的比重相对较小，应更多地关注运输条件、占地、可靠性和可用率。由于陆上换流站有较好的运输条件和检修条件，且对紧凑化要求较低，因此陆上换流站一般采用三台单相双绕组（或三绕组）联接变压器，另设一台单相变压器备用。但是在海上换流站，考虑海上检修维护不便，并为了尽量降低设备总体积以减少海上换流站的占地和造价，并提高运行期间可靠性和故障期间的可用率，需要提出新型的变压器配置方案和保护出口方法，维持变压器本身故障下系统的安全稳定运行。

发明内容

本申请提供了一种海上风电柔性直流送出系统变压器保护出口方法，提供新的变压器配置方案和保护出口方法，用以维持变压器本身故障下系统的安全稳定运行。

有鉴于此，本申请提供了一种海上风电柔性直流送出系统变压器保护出口方法，应用于包括海上风电场、第一变压器、第二变压器、交流断路器、海上柔性直流换流器、直流海底电缆和与门电路的海上换流站柔性直流输电系统；

第一变压器和第二变压器均采用三相三绕组联接变压器；

第一变压器和第二变压器并联，第一变压器和第二变压器的网侧和阀侧均连接有交流断路器，第一变压器和第二变压器的网侧交流断路器与海上风电场连接，第一变压器和第二变压器的阀侧交流断路器与海上柔性直流换流器连接；

海上柔性直流换流器的输出端与连接陆上柔性直流换流器的直流海底电缆连接；

与门电路的一个输入端与第一变压器的保护装置连接，另一个输入端与第二变压器的保护装置连接，输出端与海上柔性直流换流器连接；

第一变压器保护动作时，发出跳两侧交流断路器指令，直接跳开两侧交流断路器；

第二变压器保护动作时，发出跳两侧交流断路器指令，直接跳开两侧交流断路器；

第一变压器保护动作时，发出闭锁海上柔性直流换流器指令，闭锁柔性直流换流器指令输入第一信号处理环节；

第二变压器保护动作时，发出闭锁海上柔性直流换流器指令，闭锁柔性直流换流器指令输入第二信号处理环节；

若第一变压器已停运，则第一信号处理环节直接输出闭锁信号；

若第一变压器之前正常运行，则第一信号处理环节输出第一变压器保护出口信号；

若第二变压器已停运，则第二信号处理环节直接输出闭锁信号；