[發明專利]一種直流輸電工程完全雙重化保護冗余系統

有效

• 申請號: 201110377152.X
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102497002A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 王春成;賈紅舟;施世鴻;譚茂強;樊冬梅
• 申請（專利權）人: 廣東省電力設計研究院
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術領域

本發明涉及電力系統的直流輸電保護控制技術領域，尤其涉及一種直流輸電工程完全雙重化保護冗余系統。

背景技術

直流輸電系統保護用于保護換流站各直流設備，在故障或異常工況下有選擇性地快速切除系統中的短路故障或不正常運行設備，防止其造成事故或干擾系統其他部分的正常工作，保證直流系統的安全運行。另外，直流輸電系統的保護功能還作為控制功能的后備，其可靠性對全國互聯電網的穩定運行有著重要影響。

目前已投產和正在建設的高壓直流輸電工程中較為普遍采取的是三取二或完全雙重化冗余方式。

三取二冗余方式的配置邏輯如圖1所示，圖1中Pi表示第i套保護環節。三套功能完全相同的獨立保護裝置及通道，輸出采取三取二方式。三重保護與三取二裝置構成一個整體，三套保護中有兩套保護動作認為是正確動作，僅一套保護動作不能出口，保證可靠性和安全性。當兩套三取二裝置同時運行，任意一套動作都可出口。三取二冗余保護方式的特點是：每重保護需要依靠其他重保護來進行防誤，各重保護相互依存，不易維護。

完全雙重化冗余方式的配置邏輯如圖2所示，每一個直流保護系統包括兩個保護運算單元，每個保護運算單元使用獨立的測量回路數據，這樣的直流保護系統共有兩個。當一個直流保護系統中的兩個測量回路都有保護動作信號后，這套直流保護系統才會出口。當該套直流保護系統所使用的測量回路或者保護裝置的故障被檢測(例如自檢時)到或者人為退出(例如維護時)后，該套直流保護系統閉鎖。每一套直流保護系統都是相同的邏輯。

完全雙重化冗余方式的每一套直流保護系統獨立，自身采取措施保證單一元件損壞本套直流保護系統不誤動，保證可靠性；采用完全雙重化配置，兩套直流保護系統同時運行，任意一套的動作可出口，保證安全性。完全雙重化冗余方式的特點是每套直流保護系統的防誤不依賴于其他直流保護系統，設備之間關系簡單，易維護。其邏輯類似簡化的四取二邏輯方式，如圖3所示。

完全雙重化方案組成的裝置少，實現簡單，系統獨立性強，維護方便性好。與三取二方案相比，在正常情況下，完全雙重化方案在防誤、防拒能力上稍占優，系統復雜程度、維護方便性上也優于三取二方案。

但是，完全雙重化冗余方式的兩套直流保護系統中均有一個測量回路故障后，將導致兩套直流保護系統拒動，因此拒動的概率較大，不利于電網正常運行。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種減少直流輸電保護拒動和避免誤動的直流輸電工程完全雙重化保護冗余系統。

一種直流輸電工程完全雙重化保護冗余系統，包括：兩個直流保護系統，以及分別連接所述兩個直流保護系統的直流控制系統；每一所述直流保護系統包括邏輯判斷單元和兩個測量回路，所述兩個測量回路分別連接至所述邏輯判斷單元，所述邏輯判斷單元連接至所述直流控制系統；

每一所述直流保護系統包括第一工作狀態、第二工作狀態和閉鎖狀態；其中，所述第一工作狀態為：當所述兩個測量回路同時對所述邏輯判斷單元輸出保護動作信號時，所述邏輯判斷單元輸出所述保護動作信號至所述直流控制系統，否則，不輸出所述保護動作信號；所述第二工作狀態為：當其中一個所述測量回路對所述邏輯判斷單元輸出保護動作信號時，所述邏輯判斷單元輸出所述保護動作信號至所述直流控制系統，否則，不輸出所述保護動作信號；

當所述兩個直流保護系統各自的兩個測量回路都正常時，所述兩個直流保護系統都切換到第一工作狀態；

當其中一個直流保護系統只有一個測量回路故障時，對應的所述直流保護系統切換到第二工作狀態；

當其中一個直流保護系統的兩個測量回路都故障時，對應的所述直流保護系統切換到閉鎖狀態，同時另一個直流保護系統切換到第二工作狀態；

當所述兩個直流保護系統的兩個測量回路都故障時，所述兩個直流保護系統都切換到閉鎖狀態；

所述直流控制系統在接收到所述保護動作信號時，或者所述兩個直流保護系統都切換到閉鎖狀態時，停運對應的直流設備。