[发明专利]一种中压直流配电网保护控制系统及方法

说明书

本发明公开一种中压直流配电网保护控制系统，包括直流保护装置和故障恢复系统，直流保护装置包括配置于中压直流配电网母线的直流母线差动保护装置、配置于环网电缆的直流线路差动保护装置和配置于馈出线的直流馈线保护装置，故障恢复系统与换流站一一对应设置，用于执行故障后供电恢复的功能；所述换流器始端配置断路器，其余配置负荷开关；各直流保护装置之间采用点对点光纤进行通信，换流器、电力电子变压器、断路器、负荷开关、直流保护装置、故障恢复系统之间构建GOOSE网以进行相互之间的通信。此种系统采用差动保护作为主保护，并采用线路始端配置断路器、其余配置负荷开关的方案，节省投资。本发明还公开一种中压直流配电网保护控制方法。

技术领域

本发明属于电力系统直流配电网领域，特别涉及一种中压直流配电网保护控制系统及方法。

背景技术

目前中压直流配电网处于探索阶段，选择何种类型的换流器、采用伪双极还是真双极的运行方式、联接变接地方式的选择、断路器以及负荷开关的技术性能以及相互之间的配合、单极接地故障的处理、一二次设备的通信协议以及相互之间的通信网络、故障隔离与故障恢复的方法等都不成熟，本发明针对这些问题提出了解决方法。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种中压直流配电网保护控制系统及方法，采用差动保护作为主保护，并采用线路始端配置断路器、其余配置负荷开关的方案，节省投资。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种中压直流配电网保护控制系统，所述中压直流配电网由多个换流站构成，采用伪双极的运行方式，支持闭环运行和开环运行；换流器始端配置限流电抗器；分布式电源和直流负荷分别通过电力电子变压器接入中压直流配电网；所述保护控制系统包括直流保护装置和故障恢复系统，其中，直流保护装置包括配置于中压直流配电网母线的直流母线差动保护装置、配置于环网电缆的直流线路差动保护装置和配置于馈出线的直流馈线保护装置，故障恢复系统与换流站一一对应设置，用于执行故障后供电恢复的功能；所述换流器始端配置断路器，其余配置负荷开关；各直流保护装置之间采用点对点光纤进行通信，换流器、电力电子变压器、断路器、负荷开关、直流保护装置、故障恢复系统之间构建GOOSE网以进行相互之间的通信。

上述中压直流配电网在闭环运行时，将其中一套故障恢复系统作为主系统，其余均作为备用系统；所述保护控制系统在开环运行时，每一套故障恢复系统均独立运行。

换流器联接变中性点经过第一电阻接地，且换流器联接变中性点还依次经过开关、第二电阻接地，且第一电阻的阻值大于第二电阻的阻值；所述中压直流配电网开环运行时，若发生单极接地故障，则发生单极接地故障的换流站投入第二电阻；所述中压直流配电网闭环运行时，若发生单极接地故障，则投入其中任意一个站的第二电阻。

基于如前所述的中压直流配电网保护控制系统的方法，中压直流配电网发生双极短路故障时，包括如下步骤：

步骤1，由直流保护装置判断故障点；

步骤2，直流保护装置发命令给换流器始端配置的断路器，跳开线路；

步骤3，直流保护装置跳开故障点两端的负荷开关，隔离故障；

步骤4，由故障恢复系统恢复供电。

上述步骤2的具体内容是：

步骤21，判断出故障点的直流保护装置向换流器始端配置的断路器发出跳闸命令，断开电源；

步骤22，分布式电源处的电力电子变压器闭锁，断开分布式电源。

上述步骤4的具体内容是：

步骤41，在步骤3隔离故障后，直流保护装置将故障隔离的信息发送给故障恢复系统；

步骤42，故障恢复系统在接收到故障隔离的信息后，命令换流器始端配置的断路器合上，恢复换流器电源；