[发明专利]一种柔性直流输电系统桥臂过流保护的定值选取方法

说明书

本发明涉及一种柔性直流输电系统桥臂过流保护的定值选取方法，针对柔性直流输电系统直流保护装置中的桥臂过流保护的定值选取缺乏统一方法的现状，如果所选取的定值与阀控装置中的桥臂过流功能不匹配，会造成直流保护装置误动或拒动。因此，本发明通过在电流时间图上绘制阀控装置C_I点与C_II点的折线和直流保护装置P_I点_、P_II点_、P_III点和P_IV点的折线，通过两折线之间是否存在交叉点来判断定值是否匹配，并通过调整P_I点_、P_II点_、P_III点和P_IV点的电流值和时间值来消除交叉点的方法进行P_I点_、P_II点_、P_III点和P_IV点的定值选取。本发明可有效防止直流保护装置在外部交流故障下误动，同时还可防止其在直流故障下拒动，适用于电力系统柔性直流输电继电保护定值计算领域。

技术领域

本发明涉及电力系统保护定值计算分析领域，更具体地，涉及一种柔性直流输电系统桥臂过流保护的定值选取方法。

背景技术

柔性直流输电技术是一种基于全控型器件的电压源换流器型直流输电技术。特别适用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电、异步交流电网互联等领域。

梁少华等人的“柔性直流输电系统控制保护方案”(电力系统自动化，2013，37(15)，59～65)和屠卿瑞等人的“模块化多电平换流器型直流输电内部环流机理分析”(高电压技术，2010，36(2)，547～552)介绍了典型的柔性直流输电控制保护系统架构，按层级由低到高，主要分为阀控系统、换流器控制系统和站级控制系统三个层级。直流保护装置作为一个独立的装置配置，单独承担保护功能。

柔性直流输电的桥臂电流均流过电力电子器件，当柔性直流系统内部或外部发生故障，桥臂电流增大而超过器件允许值时，为保护器件安全，应由桥臂过流保护功能动作，闭锁换流器，隔离故障。检测到桥臂过流并闭锁换流器的功能在阀控系统和直流保护装置中均有配置。

阀控中的桥臂过流保护功能一般设置有两个，即C_I点和C_II点。C_I点出口逻辑为永久闭锁换流器并跳交流断路器。C_II点为后备点，其延时一段较长时间，出口逻辑也是闭锁换流器并跳交流断路器。C_I点的判断依据均为桥臂电流瞬时值，C_II点的判断依据为桥臂电流有效值。C_I点和C_II点的电流值和时间值一般由换流阀设备制造商在出厂时预先设定好，后续固定不变。

直流保护装置中也配置有四个桥臂过流保护，即P_I点、P_II点、P_III点和P_IV点。P_I点的判断依据为电流瞬时值，出口逻辑除了闭锁换流器，跳交流断路器外，还包括触发子模块的旁路晶闸管。P_II点、P_III点和P_IV点的判断依据为电流有效值，出口逻辑仅为闭锁换流器并跳交流断路器。