特高压直流控制保护系统综述

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1、2011年第2期上海电力特高压直流控制保护系统综述蔡晓越，山水鸿(上海送变电工程公司，上海200235)摘要：特高压换流站控制保护系统的分层结构采用分层分布式配置原则，两个极和每一极的每个换流单元的控制设备配置完全独立，并从I／o采样单元、传送数据总线、主设备到控制出口按完全双重化原则配置。直流控制系统的控制层根据特高压直流系统阀组串联的特点，分为双极控制层、极控制层、换流器控制层。特高压直流保护每一个设备或保护区都至少配置3套以上的独立保护，每套独立的保护均为性能完善的保护，使用独立的数据采集单元、通

2、道和电源，分别组屏安装。文章对特高压直流控制保护系统进行了综述，从特高压直流控制保护系统的结构分层开始，介绍了特高压直流控制保护系统的控制与保护功能配置。关键词：特高压；结构分层；控制功能；直流保护中图分类号：TM77文献标志码：A我国电网建设面临空前发展的局面，在运、在另一换流单元的运行。建及规划建设中的直流输电工程已经和即将在西2特高压换流站控制保护系统的分层结构电东送、南北互供中承担主要送电任务，在未来全国联网中发挥重要作用，正在向着电压等级更高、特高压直流控制系统采用分层分布式配置原传输容量更大

3、、传输距离更长方向发展。控制保则，两个极和每一极的每个换流单元的控制设备护系统作为直流输电关键设备，对其要求也更高。配置完全独立，并从I／o采样单元、传送数据总线、主设备到控制出口按完全双重化原则配置。1特高压直流控制保护系统的特点特高压直流控制系统采用DCC800。主要改±800kV特高压直流换流站的控制保护系进方面如下：主机采用了美国Ardence公司的统的设计原则与±500kV常规直流换流站工程RTX实时操作系统。优化了DCC800主机设计，没有本质的区别，±800kV特高压直流换流站每重新设计计

4、算机主板，取消了CPU风扇、改为通个极由两个串联的换流单元组成、每个换流单元过铝板直接散热；主板内置8个LAN网接口；增配置独立的旁通断路器和隔离开关实现该换流单加了增强型PCI接口。对外围板卡进行了换代元的自动投退功能，因此在控制策略、保护分区以升级和优化设计。如PS803替代了PS801；采用及设备的配置上应尽可能保持各个换流单元的控双向数据传输的eTDM代替了TDM和CAN，简制保护设备和功能的相对独立性，在满足各种运化了系统之间连接关系。行方式下的技术性能和功能要求下尽可能方便运控制系统间的切换

5、逻辑由独立的硬件实现，行维护人员对控制保护设备的调试、操作和维护。在屏柜上增加了状态显示和手动切换按钮。将特高压换流站直流控制和保护系统采用基于LAN网分为两类，控制LAN和系统信息LAN，微处理器以及数字信号处理器的各标准功能模块并在物理上独立配置。控制保护完全独立，保护构成，系统设备之间通过高性能的工业标准总线采用3取2技术。冗余系统切换逻辑采用硬件实或以太网络连接通信。系统的所有硬件和软件均现，摒弃了MACH2配置在应用层软件方案。为完全双重化或多重化配置，并具有完善的内部特高压换流站控制保护系统

6、的分层结构根据自检功能和切换逻辑，保证系统运行的安全性和控制级别从高至低的顺序依次为：远方监控通信可靠性，使设备的维护工作量减到最小。两个极层、运行人员控制层、控制保护设备层、现场I／O的控制保护系统完全独立，每一极的高端换流单设备层等4层设备。分层结构的各层设备之间以元和低端换流单元的控制或保护亦完全独立，某及同一层的不同设备之间通过电缆或光缆接口及极或某一换流单元的故障或检修不影响另一极或网络或总线相连，形成完整的控制保护系统。一99—上海电力2011年第2期套管上的CT到阀侧套管上的CT之间的故障

7、。3直流控制系统的功能配置(3)换流变绕组差动保护：保护换流变压器特高压换流站直流控制系统的控制层设备在绕组，使之免受内部接地故障的损害。功能上按照IEC对分层结构的定义，分为双极、2)换流变过流保护极、阀组(换流单元)配置，两个极的控制层设备和(1)保护通过测量换流变网侧电流，检测换每极的高、低端阀组的控制设备物理上均完全独流变压器内部故障，并以可选的反时限特性动作。立，分别布置在主控制楼二层极1、极2控制保护(2)换流器交流母线和换流变过流保护：保室和辅控楼中，这种功能配置和设备布置方案便护测量换流

8、器交流母线电流，检测换流器交流母于运行和维护人员在Et常运行中的操作、调试和线和换流变区域内的故障，并按照可选的反时限维护，已具有成熟的运行经验。特性动作。高压直流系统控制层根据特高压直流系统阀(3)换流变热过负荷保护：保护检测换流变组串联的特点，分为双极控制层、极控制层、换流压器过载，测量换流变网侧绕组电流并按照可选器控制层，并在双极和极控制层之间、极控制层和的发热时间常数动作。换流器控制层之间配置专用控制网络交换数据。3)换流变过励磁保