[發明專利]一種基于超導限流器的直流保護方法、系統及設備

有效

• 申請號: 202010165793.8
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111276951B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 盛超;肖磊石;駱潘鈿
• 申請（專利權）人: 廣東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;H02H1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黃忠

本發明公開了一種基于超導限流器的直流保護方法、系統及設備，包括：檢測超導限流器兩端電壓的大小以及方向判斷是否發生短路故障以及短路故障發生的區域；若為區內故障，則切除故障；同時檢測是否接收到對端的直流斷路器發送來的閉鎖信號；若為區外故障，直流斷路器不執行動作，同時向超導限流器對端的直流斷路器發送閉鎖信號；切除故障后，超導限流器進入失超恢復狀態。本發明基于故障電壓的方向縱聯保護策略，能夠準確定位故障點，提高了保護動作的可靠性，有效防止保護誤動。同時，本發明結合了直流斷路器的開斷過程，將對端信號的傳輸和直流斷路器的開斷同時進行，從而更快地清除直流線路上的故障，大大提高了保護的速動性。

技術領域

本發明涉及電力系統保護技術領域，尤其涉及一種基于超導限流器的直流保護方法、系統及設備。

背景技術

目前，多端柔性直流系統直流故障保護是直流系統發展的關鍵技術。在柔性直流系統中，直流斷路器作為一種快速可靠的直流故障隔離手段，其開斷能力也受到了日益嚴重的短路電流水平的考驗。通過故障限流器限制直流短路電流幅值已成為提高直流電力系統運行安全性的重要手段之一。多端柔性直流系統發生直流故障時，故障過電流將會嚴重影響整個直流系統各端的工作狀態，包括交流側、直流側和換流器的安全可靠運行，因此，多端柔性直流系統的保護要求在直流故障發生的幾個毫秒內迅速動作，識別故障發生的具體位置并可靠切除。然而，現有的保護技術在多端柔性直流系統發生故障時無法準確識別故障位置，導致無法快速地切除故障線路。

綜上所述，現有技術在多端柔性直流系統發生故障時，存在著無法準確識別故障位置以及無法快速地切除故障線路技術問題。

發明內容

本發明提供了一種基于超導限流器的直流保護方法、系統及設備，用于解決現有技術在多端柔性直流系統發生故障時，存在著無法準確識別故障位置以及無法快速地切除故障線路技術問題。

本發明提供的一種基于超導限流器的直流保護方法，包括以下步驟：

檢測超導限流器兩端電壓的大小，根據電壓的大小判斷直流線路中是否發生短路故障；

若直流線路中發生短路故障，檢測超導限流器兩端的電壓的方向，判斷短路故障為區內故障還是區外故障；

若為區內故障，啟動直流斷路器切除故障；同時檢測是否接收到對端的直流斷路器發送來的閉鎖信號；

若接收到，停止切除故障，導通直流斷路器的換流支路，待換流支路完全導通后，切斷換流支路；若未接收到，繼續切除故障，直至故障切除；

若為區外故障，直流斷路器不執行動作，同時向超導限流器對端的直流斷路器發送閉鎖信號；

切除故障后，超導限流器進入失超恢復狀態。

優選的，若在超導限流器兩端檢測到電壓的幅值上升沿，則判斷有短路故障發生。

優選的，判斷有短路故障發生的標準為|U_fault|2U_err，其中，|U_fault|為超導限流器兩端的電壓值，U_err為測量誤差。

優選的，在檢測超導限流器兩端的電壓的方向時，以換流站指向直流線路的方向為電壓的正方向。

優選的，若超導限流器兩端的電壓的方向為正，則短路故障為區內故障，若超導限流器兩端的電壓的方向為負，則短路故障為區外故障。

優選的，導通直流斷路器的換流支路的具體過程如下：

給直流斷路器換流支路上的IGBT發送導通信號，同時，給換流支路上的快速機械開關和輔助換流開關發送導通信號。

優選的，超導限流器進入失超恢復狀態后，重新設定識別短路故障的判斷條件。

優選的，重新設定識別短路故障的判斷條件為：