一种直流输电系统中双极区电流互感器配置方法技术方案

本发明专利技术公开一种适用于直流输电系统的双极区电流互感器配置方法，在该配置方法中，通过在中性母线区与站内接地回路之间联络线上配置一个霍尔式CT，用以获得对不平衡电流的高精度测量；同时，通过在站内接地回路与接地极回路中配置常规大容量CT，以满足直流系统不平衡电流的大范围测量要求。该配置方法能够以最少的霍尔式CT数量，在保证较大不平衡电流测量范围的基础上，兼具高精度测量特性。

【技术实现步骤摘要】
一种直流输电系统中双极区电流互感器配置方法
本专利技术属于直流输电领域，特别涉及直流输电系统中双极区电流互感器的配置方法。
技术介绍
双极直流输电系统是指在两条直流线路中分别建立极性相反的直流电压，通过两极直流线路及两侧换流器形成电流回路进行输电的一种直流输电系统。在双极直流输电系统中，接地极线路与接地极作为重要部分，不仅起着中性点电位钳制作用，同时还为双极不平衡电流提供返回通路，如图1所示。近年来，由于直流输电落点越来越密集以及环境条件限制等原因，接地极选址与征地问题日益突显，导致接地极线路与接地极的建设难度增加，于是出现了在直流输电系统一侧或两侧以站内接地代替接地极运行的无接地极运行方式，如图2所示。正常情况下，双极直流输电系统中的直流两极为平衡运行，即两极分配相等的直流功率，在两极分别建立大小相等、极性相反的直流电压，此时两极直流线路中流过的直流电流应完全相等，接地极或站内接地中无直流电流，然而由于测量系统误差、设备性能差异等影响，实际工程中的两极直流电流不可能完全一致，此时两极直流电流的差值称为不平衡电流，该不平衡电流通过接地极或站内接地流入大地。在有接地极的双极直流输电系统中，双极平衡运行工况下的不平衡电流通常要求控制在1％额定电流以内。针对无接地极运行情况，由于采用站内接地作为接地点，当站内接地中流过较大不平衡电流时，会对站内设备与人身安全形成威胁。而常规有接地极的双极直流输电系统中，接地极电流测量精度不高，因此必须采用高精度测量设备测量不平衡电流。这样使直流控制保护系统的不平衡电流抑制措施得以实施。在目前的直流输电工程中，常见的一种双极区结构及电流测点配置方案如图3所示，该双极区结构中的接地极线路由两条线路并联组成，R1、R5为霍尔式CT，分别配置在每条接地极线路中，同时，在每条接地极线路与站内接地回路中分别配置一个常规大容量CT。在该方案中，采用霍尔式CT进行接地极线路中不平衡电流的高精度测量，同时通过另外配置常规大容量CT保证各测点的测量范围。该配置方案的不足之处在于：霍尔式CT只能保证带接地极运行时的不平衡电流测量精度，不能对无接地极运行方式时的不平衡电流提供高精度测量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种双极区电流测点配置方法，可兼顾带接地极运行与无接地极运行两种方式下的不平衡电流测量精度。为了达成上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种双极区电流测点配置方法，在直流系统中性母线区与站内接地回路之间的联络线上配置霍尔式CT；在站内接地回路与接地极回路中配置常规大容量CT。上述方法中，所述直流输电系统至少包括一个整流站、一个逆变站、一条直流架空线路、一条直流中性母线、一个站内接地回路。上述方法中，中性母线区与站内接地回路间联络线上配置的霍尔式CT包括一个及一个以上，在站内接地与接地极回路中配置的常规大容量CT数量为一个及一个以上。通过在中性母线区与站内接地回路间的联络线上配置霍尔式CT，可对接地极回路与站内接地回路中的不平衡电流提供高精度测量，通过在站内接地与接地极回路中配置常规大容量CT保证不平衡电流的测量范围。在中性母线区与站内接地回路之间联络线上配置的霍尔式CT对不平衡电流进行采样。采用此配置时，无论所属直流系统为带接地极运行还是无接地极运行，其不平衡电流均可通过该霍尔式CT获得高精度测量，且只需最少一个霍尔式CT即可完成测量任务。在站内接地回路、接地极回路中配置的常规大容量CT保证不平衡电流的测量范围。由于霍尔式CT测量范围较小，为满足直流系统不平衡运行工况如单极大地回线运行等的不平衡电流大范围测量要求，配置常规大容量CT是必要的。上述方法中，带接地极运行时，不平衡电流经霍尔式CT、常规大容量CT、接地极后进入大地；当直流系统为平衡运行工况时，利用霍尔式CT测量值实现不平衡电流抑制功能；若不平衡电流较大导致霍尔式CT测量值饱和，或当直流系统为不平衡运行工况时，直流控制保护系统利用常规大容量CT所测接地极电流实现告警、保护性闭锁、直流功率回降功能。上述方法中，无接地极运行时，不平衡电流经霍尔式CT、常规大容量CT、站内接地后进入大地，在此过程中，若不平衡电流较小，直流控制系统利用霍尔式CT测量值实现不平衡电流抑制功能；当直流系统不平衡电流较大导致霍尔式CT测量值饱和，此时直流控制保护系统利用常规大容量CT所测站内接地电流实现告警、保护性闭锁、直流功率回降功能。本专利技术的有益效果在于：可兼顾带接地极运行与无接地极运行两种方式下的不平衡电流测量精度；相比以往常见的不平衡电流测量配置方案，本专利技术所述方案最大程度地节省了霍尔式CT数量，优化了资源配置，具有更高的经济效益。附图说明图1为典型双极直流输电系统及其电流流向示意图；图2为无接地极运行情况的不平衡电流示意图；图3为以往工程中典型双极区电流测点配置图；图4为本专利技术所述配置方法的典型结构示意图；图5为本专利技术所述实施例在带接地极运行时的双极区测量示意图；图6为本专利技术所述实施例在无接地极运行时的双极区测量示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。本专利技术提供一种直流输电系统双极区电流互感器的配置方法，所述配置方法通过在中性母线区与站内接地回路间联络线上配置霍尔式CT，可对接地极回路与站内接地回路中的不平衡电流进行高精度测量，并且通过在站内接地与接地极回路中配置常规大容量CT保证不平衡电流的测量范围。所述直流输电系统至少包括一个整流站、一个逆变站、一条直流架空线路、一条直流中性母线、一个站内接地回路。中性母线区与站内接地回路间联络线上配置的霍尔式CT包括一个及一个以上，在站内接地与接地极回路中配置的常规大容量CT数量为一个及一个以上。图4为本专利技术所述配置方法的典型结构示意图。以下结合实施例附图，将本专利技术测量过程具体为以下方式：1、带接地极运行时，不平衡电流流向与双极区线路结构如图5所示，不平衡电流经霍尔式CTR1、常规大容量CTR3与R4、接地极后进入大地，R1可对不平衡电流进行小范围、高精度测量。当直流系统为平衡运行工况时，可以利用R1测量值实现不平衡电流抑制等功能；若不平衡电流较大，则R1测量值可能饱和，或当直流系统为不平衡运行工况时，直流控制保护系统可以利用R3、R4所测接地极电流实现告警、保护性闭锁、直流功率回降功能。2、无接地极运行时，直流系统通常需保证采用双极平衡运行方式，其不平衡电流流向与双极区线路结构如图6所示，不平衡电流经霍尔式CTR1、常规大容量CTR2、站内接地后进入大地，在此过程中，若不平衡电流较小，则R1可对不平衡电流进行小范围、高精度测量，直流控制系统可以利用R1测量值实现不平衡电流抑制等功能；当直流系统不平衡电流较大时，则R1测量值可能饱和，此时直流控制保护系统可以利用R2所测站内接地电流实现告警、保护性闭锁、直流功率回降功能。以上实施例仅为说明本专利技术的技术思想，不能以此限定本专利技术的保护范围，凡是按照本专利技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本专利技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于直流输电系统的双极区电流互感器配置方法，其特征在于：在直流系统中性母线区与站内接地回路之间的联络线上配置霍尔式CT；在站内接地回路与接地极回路中配置常规大容量CT。

【技术特征摘要】
1.一种适用于直流输电系统的双极区电流互感器配置方法，其特征在于：在直流系统中性母线区与站内接地回路之间的联络线上配置霍尔式CT；在站内接地回路与接地极回路中配置常规大容量CT。2.如权利要求1所述的一种适用于直流输电系统的双极区电流互感器配置方法，其特征在于：所述直流输电系统至少包括一个整流站、一个逆变站、一条直流架空线路、一条直流中性母线、一个站内接地回路。3.如权利要求1所述的一种适用于直流输电系统的双极区电流互感器配置方法，其特征在于：中性母线区与站内接地回路间联络线上配置的霍尔式CT包括一个及一个以上，在站内接地与接地极回路中配置的常规大容量CT数量为一个及一个以上。4.如权利要求1所述的一种适用于直流输电系统的双极区电流互感器配置方法，其特征在于：带接地极运行时...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乐，胡蓉，王杨正，杨帆，徐斌，孙帮新，李广宇，陈向东，俞翔，鲁翔，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，中国南方电网有限责任公司超高压输电公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32