高压直流输电保护系统冗余配置方案选择

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1、寓阃厘直流输电护系统冗余方遣择王春成(广东省电力设计研究院，广东广州510663)摘要：直流保护系统在直流输电工程中至关重要，关系到整个电网的安全，因此，在特高压／高压直流输电工程中一般采用冗余配置的原则。本文针对目前主要采用的完全双重化和三取二冗余配置的可靠性进行分析比较，证实完全双重化的保护配置的可靠性和安全性比三取二的保护配置更好。为今后直流输电工程的保护系统冗余配置方案选择提供了重要参考。关键词：特高压；高压；直流输电；保护系统；冗余配置。中图分类号：TM63文献标志码：B文章编号：1671．99t3(2009)050058．04TheSelectionof

2、HVDCProtectionSystemRedundantConfiguratioWANGChun-cheng(GuangdongElectricPowerDesignInstitute，Guangzhou510663，GuangdongProvince，China)Abstract：UHVDC／HVDCprotectionsystemisthemostimportantpartintheUHVDC／HVDCproject．GenerallytheredundantconfigurationtechniqueisusedinactualUHVDC／HVDCproje

3、ct．Thepapermostlydiscussedreliabilityoftwooutofthreeredundantconfigurationandfullduplicationredundantconfiguration．Throughanalyseandcomparision，thereliabilityoffullduplicationredundantconfigurationisbetterthantwooutofthreeredundantconfiguration．Theconclusionisavailtoselectionoftheprote

4、ctionsystemredundantconfigurationmodeinfutureUHVDC／HVDCproject．Keywords：UHVDC；HVDC；protectionsystem；redundantCOnfiguration．1概述种冗余方式进行分析，比较其可靠性的优略。直流输电系统保护用于保护换流站各直流2直流保护配置原则设备，在故障或异常工况下有选择性地快速切(1)直流保护按保护区域设置，每一个保护除系统中的短路故障或不正常运行设备，防止区应与相邻保护的保护区重叠，不存在保护死其造成事故或干扰系统其他部分的正常工作，区。保证直流系统的安全运行

5、。另外，直流输电系(2)每一个保护区域的保护应至少为双重化统的保护功能还作为控制功能的后备，其可靠冗余配置。性对全国互联电网的稳定运行有着重要影响。目前已投产和正在建设的高压直流输电工3冗余方式简介程中较为普遍采取的是三取-(Siemens公司1或目前保护系统的多重化配置有完全双重化完全双重化(ABB公司)冗余方式，本文将对这两(二取一)、二取二、三取二、四取二的冗余方式。}收稿日期：20090810作者简介：王春成(1977—02)，男，河南，硕士，工程帅，主要从事变电站电气设计和研究工作。58．2009if-iON第5期l抽瑚●：几=L电网设计高压直流输电保护系

6、统冗余配置方案选择咄日哪嘞嘞嘧淼3．1二取二3．4完全双重化(二取一)两套相同的保护，输出逻辑相与。原理描述：每一套保护独立，自身采取措施保证单一元件损坏本套保护不误动，保证可3．2三取二靠性；完全双重化配置，两套保护同时运行，三取二保护配置原理描述：三套功能完全任意一套动作可出口，保证安全性。特点：每相同的独立保护装置及通道，输出采取三取二套保护的防误不依赖于其他保护，设备之间关方式。三重保护与三取二装置构成一个整体，系简单，易维护。其逻辑类似四取二逻辑方三套保护中有两套保护动作认为是正确动作，式，见图4。仅一套保护动作不能出口，保证可靠性和安全性；两套三取二装置

7、同时运行，任意⋯套动作可出口。特点：每重保护需要依靠其他重保护来进行防误，各重保护相互依存，不易维护。其逻辑如图1所示。图中Pi表示第i套保护环节。图4完全双重化4完全双重化和“三取二”的比较对于保护的可靠性与安全性分析包括不误图1三取二逻辑动(unwantedoperationofprotection，UOP)~H不拒动(failureoperationofprotection，FOP)的3．3四取二可能性。各保护部分的误动概率为，拒动概率为四套相同的保护，输出逻辑见图2、图3。k完全双重化保护逻辑中，“与门”部分由于实现非常简单可靠，没有增加额外环节，将其误