[實用新型]一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN207166130U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 姜崇學;汪楠楠;盧宇;董云龍;李鋼;石巍;王佳成
• 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
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于電力系統(tǒng)柔性交直流輸電技術領域，具體涉及一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)。

背景技術

柔性直流輸電技術以其更好的可控性和適應性，在電網(wǎng)建設中得到了越來越廣泛的應用。繼端對端柔性直流輸電以及多端柔性直流輸電工程之后，國家電網(wǎng)公司提出構建柔性直流電網(wǎng)的概念，它能夠靈活控制電網(wǎng)潮流分布，解決大規(guī)模新能源送出與消納等問題，從而逐步實現(xiàn)能源互聯(lián)的發(fā)展規(guī)劃。柔性直流電網(wǎng)的直流輸電線路采用架空線設計，與目前柔性直流工程采用的電纜輸電有較大的區(qū)別，發(fā)生線路故障的概率更高。對于直流電網(wǎng)而言，瞬時性或永久性的直流線路故障，在采取相應的保護動作策略后，不應影響直流電網(wǎng)中其他元件的運行，保證直流電網(wǎng)的可靠性，而柔性直流輸電工程采用的保護不能滿足直流電網(wǎng)線路保護的需求。因此，線路保護研究在柔性直流電網(wǎng)控制保護技術中尤為重要。

已有的柔直輸電工程，輸電距離較近，采用電纜連接，故障概率較低，對保護的動作速度和結果沒有嚴苛的要求，直流線路故障往往依靠換流站內(nèi)的保護另外配置直流線路縱聯(lián)差動保護配合動作。柔性直流電網(wǎng)中，各換流站間距離較遠，考慮直流線路建設的地點和成本，采用架空線路方案。為滿足直流電網(wǎng)運行可靠性的要求，需要縮短直流線路故障后保護故障邏輯判別和動作出口的時間，若直流線路發(fā)生瞬時性故障，在保證故障被清除之后繼續(xù)恢復本條線路的運行；若直流線路發(fā)生永久性故障，在準確判別故障特征并動作出口后，切除本條直流線路，確保直流電網(wǎng)其他元件及設備的正常運行。

不同于交流斷路器，直流斷路器由于電力電子器件的使用，其本身含有控制裝置。而直流線路保護跳閘后將跳閘信號發(fā)送至直流斷路器的控制裝置，再由其控制裝置發(fā)給直流斷路器本體，整個過程增加了延時，整體上增加了直流線路故障切除的時間。直流系統(tǒng)是低慣量系統(tǒng)，其故障后的故障電流上升很快，而故障切除時間又直接關系到整個直流輸電系統(tǒng)的運行和電力電子器件的安全。因此，有必要開發(fā)一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)，能夠更快速的切除直流線路故障，保證直流系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術不足,提供一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)。該裝置能夠可靠、快速的發(fā)送跳閘命令給直流斷路器，從而快速的切斷故障線路，保證直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

為了達成上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)，其特征在于，所述的斷路器控制保護系統(tǒng)包括上層控制保護裝置BCP和下層直流斷路器IGBT接口裝置BDM，所述的上層控制保護裝置BCP包括直流斷路器本體控制功能模塊、直流斷路器本體保護功能模塊，和直流線路保護功能模塊，將所述直流斷路器本體控制功能模塊、直流斷路器本體保護功能模塊和直流線路保護功能模塊設計在同一塊板卡或者分別設計在單獨的板卡。

上述的一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)，其特征在于，所述BCP裝置下發(fā)控制或保護信號后，由BDM裝置與直流斷路器中IGBT器件通訊和觸發(fā)，同時BCP裝置監(jiān)視運行和操作過程中，直流斷路器是否有異常，完成對直流斷路器的控制和保護功能。

上述的一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)，其特征在于，所述直流斷路器本體控制功能包括但不限于直流斷路器分合控制功能、通訊功能、模擬量和開關量采集功能、直流斷路器重合閘、冗余系統(tǒng)切換。

上述的一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)，其特征在于，所述直流斷路器本體保護功能包括但不限于直流斷路器本體器件保護、主支路子模塊保護、轉(zhuǎn)移支路子模塊、機械開關、避雷器保護、控制系統(tǒng)冗余丟失保護、保護系統(tǒng)冗余丟失保護、測量冗余丟失保護、水冷系統(tǒng)保護、不間斷電源保護、直流斷路器過流保護。

上述的一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)，其特征在于，所述直流線路保護功能包括但不限于行波保護、欠壓微分保護、直流線路縱差保護、直流線路欠壓過流保護、直流線路過流保護、直流線路阻抗保護、直流線路低電壓保護、直流線路過電壓保護、交直流碰線保護。

上述的一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)，其特征在于，如果混合直流斷路器所需接口數(shù)量較少，BCP裝置和BDM裝置也可以集中配置。

上述的一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)，其特征在于，該裝置可采用雙重化或完全雙重化配置方式。

采用上述方案后，本實用新型的有益效果為：

(1)本實用新型提供的一種混合拓撲直流斷路器的控制保護系統(tǒng)，減少直流線路保護與直流斷路器動作之間的延時，快速可靠的切除線路故障；