[發明專利]一種雙極主接線柔性直流電網故障保護方法

有效

• 申請號: 201710656588.X
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107508263B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 汪楠楠;姜崇學;盧宇;邵震霞;李繼紅;韓志軍;朱承志;陸翌;裘鵬;許烽;吳佳毅
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司;國網浙江省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J3/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

本發明公開一種雙極主接線柔性直流電網故障保護方法，首先進行區域劃分，將單極區域劃分為極保護區，將雙極公共區域劃分為雙極保護區，將正極或負極線路劃分為極線保護區，將中性線區域劃分為中性線保護區；發生故障時，判斷故障發生位置，并根據故障所在區域采用相應的故障處理策略，故障位于極保護區時，將故障極停運；故障位于雙極保護區時，將換流站雙極停運；故障位于極線保護區時，將故障線路相關的區域停運；故障位于中性線保護區時，將故障隔離，電網繼續運行。此種方法根據故障位置對雙極主接線柔性直流電網運行的影響程度分為四類故障區域，并提供合適的故障處理策略，保證雙極主接線柔性直流電網故障的影響范圍盡可能小。

技術領域

本發明屬于電力系統柔性直流輸電技術領域，具體涉及一種雙極主接線柔性直流電網故障保護方法。

背景技術

柔性直流輸電采用電壓源型換流器，可以獨立、快速控制控制有功功率和無功功率，從而提高系統的穩定性，抑制系統頻率和電壓的波動，提高并網交流系統的穩態性能。隨著化石能源的日益枯竭和改善環境壓力的日益增加，中國乃至世界均面臨著能源結構的戰略性調整，大規模開發和利用新能源勢在必行。

柔性直流電網是解決新能源并網和消納的問題的重要技術方向，相對于多端及兩端柔性直流輸電，柔性直流電網對系統的可靠性要求更高，在系統故障時應快速動作，且隔離故障影響的區域應盡可能小。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種雙極主接線柔性直流電網故障保護方法，根據故障位置對雙極主接線柔性直流電網運行的影響程度分為四類故障區域，并提供合適的故障處理策略，保證雙極主接線柔性直流電網故障的影響范圍盡可能小。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種雙極主接線柔性直流電網故障保護方法，包括如下步驟：

步驟1，對雙極主接線柔性直流電網進行區域劃分，將單極區域劃分為極保護區，將雙極公共區域劃分為雙極保護區，將正極或負極線路劃分為極線保護區，將中性線區域劃分為中性線保護區；

步驟2，當雙極主接線柔性直流電網發生故障時，判斷故障發生位置，并根據故障所在區域采用相應的故障處理策略，具體是：當故障位于極保護區時，將故障極停運；當故障位于雙極保護區時，將換流站雙極停運；當故障位于極線保護區時，將故障線路相關的區域停運；當故障位于中性線保護區時，將故障隔離，電網繼續運行。

當故障位于極線保護區時，還采用極線路保護策略，采用行波保護作為主保護。

當故障位于極線保護區時，還采用極母線保護策略，采用行波差動保護作為主保護。

當故障位于中性線保護區時，還啟動中性線路保護動作，采用差動保護作為主保護。

上述中性線路保護動作后，隔離故障的中性線路。

上述中性線路保護動作后，隔離故障的中性線路時，采用拉開故障中性線路兩側的機械式開關來實現。

當故障位于中性線保護區時，還啟動中性母線保護動作，采用差動保護作為主保護。

上述中性母線保護動作后，合上換流站的站內接地開關，隨后隔離故障的中性母線。

上述中性母線保護動作后，隔離故障的中性母線時，采用拉開中性母線各側的機械式開關來實現。

采用上述方案后，本發明的有益效果是：

1)本發明提供的保護分區方法覆蓋柔性直流電網的所有可能出現的故障位置，且各分區均對應明確的故障影響程度；

2)本發明提供的保護分區方法將極線和中性線保護區獨立劃分，便于根據不同故障位置采取合適的故障隔離措施；

3)本發明提供的保護分區方法分區清晰，便于工程實現。