[发明专利]一种直流保护系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种直流保护系统及其控制方法，包括直流保护器、断路器、直流母线和直流负载，直流保护器通过断路器与直流母线连接，直流保护器与直流负载连接，直流保护器无线通信连接有调度中心服务器，直流保护器包括保护控制模块、功率模块、监测模块、报警显示模块和通信模块，功率模块包括隔离模块、旁路模块和电池供电模块，保护控制模块分别与功率模块、监测模块、报警显示模块和通信模块连接，隔离模块与旁路模块并联，所述电池供电模块与隔离模块连接；本发明避免了直流负载向直流母线注入交流分量，当直流母线发生故障时，可以通过蓄电池供电，减少了直流负载断电的可能性，提高了直流系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及直流输电和继电保护领域，具体涉及一种直流保护系统及其控制方法。

背景技术

经过多年的技术革新与发展，发电厂继电保护装置实现了对机组电气故障的可靠动作与保护，对日渐庞大、复杂的发变组系统与涉网电气部分起到了可靠的保护作用，对各种故障能迅速正确的切除并隔离。直流电源作为电力二次系统的重要组成部分，是继电保护、安全自动装置、测控系统等设备正常工作的供电电源；直流系统的运行情况直接关系着继电保护和自动装置的动作正确率，关系到发电机组甚至整个电网的安全稳定运行。因此，为确保发电厂与电网的安全、经济及稳定运行，配备完善而可靠的直流系统是十分必要的。

目前直流系统在电网各电压等级并网发电厂二次系统中的故障情况仍普遍存在，对发电机组与电力系统的安全稳定运行造成危害；当直流系统的故障得不到及时分析、处理、隔离或解决时，往往会扩大事故停电范围，造成设备损坏、破坏电网稳定，甚至造成大面积停电，对发电机组安全和经济造成不必要的损失。国网公司国家电力调度通信中心在《电力系统继电保护典型故障分析》中也多次提到由于二次系统中各类直流系统故障导致的电力系统隐患与事故。直流系统故障主要以各类短路与接地故障和交流窜入故障为主，例如：2014年12月17日，某省大型火电厂110V直流I段母线接地，造成至6kV段操作直流故障，使发电机水冷系统泵开关跳闸，ETS发出断水信号“发电机故障”，发电机联跳汽轮机，最终造成#9机组跳闸；2015年3月，江苏省某百万机组110V直流系统发生交流窜入故障，导致500kV主变跳闸事故。因此目前急需一种可解决直流系统故障的直流保护系统，来减少直流负载断电的可能性，提高直流系统的稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种直流保护系统及其控制方法，本直流保护系统及其控制方法避免了直流负载向直流母线（直流系统）注入交流分量，当直流母线发生故障时，可以通过蓄电池供电，减少了直流负载断电的可能性，提高了直流系统的稳定性。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种直流保护系统，包括直流保护器、断路器、直流母线和直流负载，所述直流保护器通过断路器与直流母线连接，所述直流保护器与直流负载连接，所述直流保护器无线通信连接有调度中心服务器，所述直流保护器包括保护控制模块、功率模块、监测模块、报警显示模块和通信模块，所述功率模块包括隔离模块、旁路模块和电池供电模块，所述保护控制模块分别与功率模块、监测模块、报警显示模块和通信模块连接，所述隔离模块与旁路模块并联，所述电池供电模块与隔离模块连接；

所述监测模块用于监测直流母线的电压电流数据和直流负载的电压电流数据并判断直流母线、直流负载和直流保护器是否发生故障，所述监测模块用于发送信号给保护控制模块，所述保护控制模块用于根据所述监测模块发送的信号控制断路器、旁路模块和电池供电模块，所述通信模块用于将监测模块监测的直流母线的电压电流数据、直流负载的电压电流数据和直流保护器是否发生故障的信息发送给调度中心服务器，所述报警显示模块用于进行报警并显示直流母线的电压电流数据、直流负载的电压电流数据和直流保护器是否发生故障的信息。