[發明專利]一種柔性直流智能輸配電網的保護系統和方法

有效

• 申請號: 201610048170.6
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105449650B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 沈鑫;黃星;張林山;周年榮;閆永梅
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種柔性直流智能輸配電網的保護系統，應用于柔性直流智能輸配電網，其特征在于，所述柔性直流智能輸配電網包括依次電連接的交流母線、交流開關、聯結變壓器、電抗器、換流站和直流輸電線路，以及一端接地、另一端電連接于聯結變壓器和電抗器之間的交流濾波器；

所述保護系統包括依次電連接的交流開關場保護裝置(1)、換流器保護裝置(2)和直流輸電線路保護裝置(3)，其中：

所述交流開關場保護裝置(1)包括聯結變壓器保護組件(11)、交流濾波器保護組件(12)和換流母線設備保護組件(13)；

所述換流母線設備保護組件(13)包括換流母線差動保護器和換流母線過電壓保護器；

所述聯結變壓器保護組件(11)包括聯結變壓器差動保護器(111)、聯結變壓器過流和過負荷保護器(112)、聯結變壓器過勵磁保護器、聯結變壓器零序電流保護器(113)和聯結變壓器非電量保護器；

所述聯結變壓器差動保護器(111)與聯結變壓器并聯連接，所述聯結變壓器過流和過負荷保護器(112)與聯結變壓器串聯連接、且設置于所述聯結變壓器的高壓側，所述聯結變壓器零序電流保護器(113)設置于所述聯結變壓器的接地一端的電路上，所述聯結變壓器過勵磁保護器和聯結變壓器非電量保護器均與所述聯結變壓器并聯連接；

所述交流濾波器保護組件(12)與所述交流濾波器串聯連接，所述換流母線設備保護組件(13)與所述電抗器并聯連接；

所述換流器保護裝置(2)設置于所述換流站內，所述直流輸電線路保護裝置(3)設置于所述直流輸電線路上。

2.根據權利要求1所述的柔性直流智能輸配電網的保護系統，其特征在于，所述換流器保護裝置(2)包括串聯于換流器高壓側的換流器過電流保護器以及并聯于換流器兩端的快速直流過電壓保護器、交流側過電壓保護器、觸閥脈沖監控器、IGBT自身保護器和輔助設備保護器。

3.根據權利要求1所述的柔性直流智能輸配電網的保護系統，其特征在于，所述直流輸電線路保護裝置(3)包括并聯于直流輸電線路上的微分欠壓保護器、直流過壓保護器和直流電壓不平衡保護器。

4.一種柔性直流智能輸配電網的保護方法，其特征在于，對柔性直流智能輸配電網分三個區域保護，包括：交流開關場區域、換流器區域和直流輸電線路區域，其中：

在交流開關場區域設置交流開關場保護裝置，通過交流開關場保護裝置的聯結變壓器保護組件、交流濾波器保護組件和換流母線設備保護組件分別保護聯結變壓器、交流濾波器和換流母線設備；

通過所述聯結變壓器保護組件保護聯結變壓器，其中，通過聯結變壓器差動保護器、聯結變壓器過流和過負荷保護器、聯結變壓器過勵磁保護器、聯結變壓器零序電流保護器以及聯結變壓器非電量保護器對聯結變壓器實行差動保護、過流和過負荷保護、過勵磁保護、零序電流保護和非電量保護；

在換流器區域設置換流器保護裝置，通過換流器保護裝置保護換流器以及換流器與聯結變壓器的連接線路；

在直流輸電線路區域設置直流輸電線路保護裝置，通過直流輸電線路保護裝置保護直流輸電線路；

所述通過換流母線設備保護組件保護換流母線設備，包括：通過換流母線差動保護器和換流母線過電壓保護器對換流母線設備實行差動保護和過電壓保護。

5.根據權利要求4所述的柔性直流智能輸配電網的保護方法，其特征在于，所述通過換流器保護裝置保護換流器以及換流器與聯結變壓器的連接線路，包括：

通過換流器過電流保護器、快速直流過電壓保護器、交流側過電壓保護器、觸閥脈沖監控器、IGBT自身保護器和輔助設備保護器對換流器以及換流器與聯結變壓器的連接線路實行過電流保護、快速直流過電壓保護、交流側過電壓保護、觸閥脈沖監控、IGBT自身保護和輔助設備保護。

6.根據權利要求4所述的柔性直流智能輸配電網的保護方法，其特征在于，所述通過直流輸電線路保護裝置保護直流輸電線路，包括：

通過微分欠壓保護器、直流過壓保護器和直流電壓不平衡保護器對直流輸電線路實行微分欠壓保護、直流過壓保護和直流電壓不平衡保護。