[发明专利]一种特殊并联三端直流输电系统控制保护架构

权利要求书

1.一种特殊并联三端直流输电系统控制保护架构，其特征在于，包括三端协调控制保护层、双极控制保护层以及极控制保护层；

所述三端协调控制保护层设置在主站，执行三端启停协调控制，三端功率及电流协调控制，执行汇流母线保护、HSS开关保护；

所述双极控制保护层，设置在三个站，执行所在站的双极控制保护；

所述极控制保护层，执行本级的控制保护以及本极换流器的控制保护。

2.根据权利要求1所述的特殊并联三端直流输电系统控制保护架构，其特征在于，所述三端协调控制保护层，控制三端启停，启动过程遵守逆变侧先于整流侧解锁，停运过程遵守整流侧先于逆变侧闭锁；控制三端功率以及电流协调，稳态运行下对各端的有功功率/电流指令、功率/电流指令变化率和站间功率转移进行分配，保证各端的功率都在设计容量之内；当其中一端由于故障而退出时，调整剩余端的有功/电流指令，维持系统的有功平衡和直流电压稳定；功率值计算参考电压为功率控制侧阀端点电压，逆变侧功率参考值跟随整流侧功率参考值；汇流母线保护采用直流差动保护逻辑，动作结果三端直流保护闭锁；HSS开关保护遵守开关分位时，检测到流过HSS开关的电流不为零，则开关保护动作，重合HSS开关。

3.根据权利要求1或2所述的特殊并联三端直流输电系统控制保护架构，其特征在于，所述双极控制保护层，执行双极功率协调控制包括：如果两个极都采用双极功率控制，双极功率分配功能将使两个极的有功功率指令尽可能相同，以使接地极电流最小；如果其中一极选择独立极功率控制，则该极的有功功率单独整定；双极传输的有功功率由双极功率控制下的极维持在指定值；

执行无功控制，包括最小滤波器控制功能、过电压控制功能、电压限制控制功能、谐波性能控制功能、无功/电压控制功能、滤波器组合限电流功能、滤波器投切频率控制；波器投切频率控制原则为先投先切，使滤波器投切次数基本一致；无功控制优先级控制原则为最小滤波器控制、过电压控制、谐波性能控制和Q/U控制；

执行直流场顺序控制功能，包括实现换流站直流开关场设备的顺序控制，满足直流运行方式的配置，整个系统的直流运行方式包括双极、单极金属、单极大地三种运行方式，同时还存在双极与单极大地混合传输方式，三端运行、两端运行或全压/半压运行方式；

执行站B极性转换功能，包括实现站B换流站整流/逆变模式的切换；附加控制功能，实现功率提升/回降，低频振荡抑制、次同步振荡抑制功能投入/退出功能；

执行双极中性线保护，用于双极公共区域的差动保护和不平衡保护；

执行接地极保护，用于接地极区域的差动保护和不平衡保护。

4.根据权利要求1或2所述的特殊并联三端直流输电系统控制保护架构，其特征在于，所述极控制保护层，控制功能配置包括极功率\电流控制、极顺序控制、低压限流控制、过负荷限制、后备无功控制、解锁\闭锁顺序控制、分接头控制、CLC闭环控制、换流器在线投入\退出功能；极功率\电流控制、低压限流控制、过负荷限制、CLC闭环控制实现直流功率稳定控制、直流电压稳定控制、抑制系统换相失败、保护一次设备运行在额定运行空间内；解锁\闭锁顺序控制用于实现系统不同运行状态转换；分接头控制用于稳定系统触发角或熄弧角运行在预设区间内，或控制整流侧直流电压在预设区间内，同时监测分接头异常运行状况；换流器在线投入\退出，为三端系统特殊功能，实现在系统三端运行情况下，某一换流站的一极或双极平稳退出运行，及系统两端运行情况下，某一换流站的一极或双极平稳投入运行；保护功能包括直流线路保护、极母线保护、中性线保护、换流器保护、开关保护；直流线路保护实现对直流线路区域保护，保护策略包括行波保护、突变量保护；极母线保护、中性线保护、换流器保护实现对极母线区域、中性母线区域、换流器区域保护，保护策略包括差动保护、过流保护；开关保护主要对直流场区域中性线开关、站内接地开关、金属-大地转换开关进行保护。