直流控制保护系统配置方式探讨

《直流控制保护系统配置方式探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、湖南电力第33卷第4期HUNANELECTRICPOWER2013年8月doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2013．04．013直流控制保护系统配置方式探讨吴晋波，沈杨，李辉(国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙410007)摘要：深入分析直流控制、保护系统特点，探讨几种较常见的直流控制保护系统配置方式的可靠性和经济性，通过比较提出一种既可靠又经济的直流控制保护系统配置方式。关键词：HVDC；直流输电；直流控制保护系统；配置方式；可靠性；经济性中图分类号：TM774．2文献标

2、识码：B文章编号：1008—0198(2013)04—0038．03由于直流输电系统⋯的控制与保护功能联系个直流输电工程停运。为保证可靠性．同时兼顾设紧密，且装置基本采用完全相同的硬件、软件平备成本，直流控制系统一般采用双重化配置，即2台，目前直流输电工程中通常将两者统称为直流控套完全冗余的直流控制系统互为备用。制保护系统J。然而直流控制系统与保护系统1．2直流断路器的工作原理既相互依托．又各有分工。鉴于现有的高压直流输与交流断路器断开可以利用交流电流自然过零电工程中．对直流控制保护系统多重化配置点不同，

3、直流断路器断开只能通过人为制造强迫直的要求存在多种直流控制系统与保护系统的搭配组流电流过零点。鹅城站直流断路器原理图如图1。F(j线性电阻)合方式，即直流控制保护系统配置方式]。随着我国向家坝一上海和云南一广东2条—±80OkV特高压直流输电工程建成投运和锦屏一苏南±800kV特高压直流输电工程的新建．标志着我国的高压直流输电技术已经开始步人特高压时～八八八八／：：lIII代。而与常规超高压直流输电工程每极只有单个LC6~)cr电容)12脉动换流器或6脉动换流器不同的是，为增大直流输送功率．特高压直流输电

4、工程一般采用多个／Q(主断口)Idl2脉动换流器串、并联的形式j。这就使得特高压直流工程的运行方式更加多样]，使直流控制注：Q为主断点；s为辅助断点；F为非线性电阻；I为电抗器；C为电容器；U}I．=20kV为充电装置直流输出电压。保护系统配置方式也更加复杂¨。图l鹅城站直流断路器1直流系统控制与保护正常运行状态中，Q闭合，S分开，通过电流1．1直流系统控制特点为，，同时充电装置给电容器充电。分闸时，快作为一种建立在换流阀截止和导通控制上的电速闭合s，L，C与Q形成振荡回路，从而产生与能传输方式，与交流输

5、电不同，直流输电依靠其控反向的电流，r，人为制造过零点，实现直流断路制系统快速不间断地调节直流线路两端换流器，控器断开。而受和L，c的限制，为保证直流断制线路上功率输送的大小和方向，以满足电力系统路器分闸成功，不能太大。的运行要求。可以说。控制性能是直流系统输电能1．3直流系统保护特点力最主要的决定因素。若发生无法恢复而必须停运的故障，直流系统直流控制系统不允许中断运行，否则将导致整不能像交流系统一样直接断开断路器以切除故障，收稿日期：2013．02．20·38·第33卷第4期吴晋波等：直流控制保护系统配

6、置方式探讨2013年8月必须采取控制措施改变换流器触发角，快速减小直2．2东北、华北直流背靠背工程流电流后，才能断开断路器切除故障。直流保护系东北、华北直流背靠背输电工程(以下简称统动作策略通常还包含一系列的复杂控制措施。如高岭工程)位于辽宁高岭换流站，无直流输电线切换直流控制系统、投旁通对、闭锁换流器、切换路。整流站和逆变站的设备均装设在一个站内。高投／退交流滤波器等。直流保护系统与控制系统关岭工程现有2个独立直流单元，输送容量1500系密切。MW(2~750MW)，直流电压±125kV，直流电流为了避

7、免保护拒动．直流保护系统采用多重化3000A；在建另外2个相同输送容量、电压等级配置，即多套完全冗余的直流保护系统同时运行。的直流单元，建成后输送容量将达到3000MW。新建直流输电工程中，直流保护系统多采用“三高岭工程的直流控制保护系统采用许继集团的取二”方式输出。即3套同时运行的直流保护系HCM200系统。其中1个直流单元单侧的控制保护统2套以上动作。保护动作信号输出。系统配置方式如图3所示。高岭工程每个直流单元的直流控制子系统与保护子系统采用完全独立、完2直流控制保护系统配置方式全冗余方式配置并分别

8、集成在不同的机柜中，控2．1三峡一广东直流工程制子系统分为A，B系统，保护子系统由3套保护三峡一广东直流输电工程(以下简称三广工构成程)北起湖北江陵换流站，南至广东鹅城换流站，直流输电线路全长约940km，输送容量单极1500MW．双极3000MW。直流电压±500kV，直流电流3000A。三广工程的直流控制保护系统采用某公司MACH2系统。其中1个换流站的直流控制保护系统配置方式如图2所示，三广工程每个极的控制保图3高岭工程