柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制方法及系统，该系统包括：两个直流站控装置、两个直流断路器控保装置、两个直流断路器控保装置、两套保护装置，两套保护装置均包括:极保护装置、线路保护装置、母线保护装置及换流保护装置，且均为三取二装置；第一直流站控装置与第二直流站控装置互为热备用；两个直流断路器控保装置互为热备用；两个直流站控装置分别与两个直流断路器控保装置连接；两个直流断路器控保装置分别与两套保护装置连接。本发明专利技术将两套直流断路器控保装置通过光纤交叉接入两套直流站控装置，两套保护装置通过光纤交叉接入两套直流站控装置，同时提供接口协议内容完备的通信协议，提高了供电可靠性。

Communication control method and system of interface between control protection and DC circuit breaker in flexible and direct power grid

【技术实现步骤摘要】
柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制方法及系统
本专利技术涉及电力电子和电力系统领域，具体涉及一种柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制方法及系统。
技术介绍
柔性直流输电网络是主要由柔性直流换流站及直流断路器构成的输电网络，不同于端对端柔性直流输电系统，柔性直流输电网一般采用多端(三端及以上)的方式连接，功率在多个换流站间流动，每个换流站至少有两个直流输电接口，换流站间的联络线可以是直流电缆或者架空线，直流输电线路采用直流断路器实现故障切除和恢复。目前，随着我国经济的高速发展，城市电网负荷一直呈现出不断增长的趋势，人们对于电能的供应及质量要求不断提高。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中供电可靠性差的缺陷，从而提供一种柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制方法及系统。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制系统，包括：第一直流站控装置、第二直流站控装置、第一直流断路器控保装置、第二直流断路器控保装置、第一套保护装置及第二套保护装置，其中，第一套保护装置及第二套保护装置均包括：极保护装置、线路保护装置、母线保护装置及换流保护装置，且均为三取二装置；第一直流站控装置与第二直流站控装置互为热备用；第一直流断路器控保装置与第二直流断路器控保装置互为热备用；第一直流站控装置、第二直流站控装置分别与第一直流断路器控保装置和第二直流断路器控保装置连接；第一直流断路器控保装置、第二直流断路器控保装置分别与第一套保护装置和第二套保护装置连接；任一直流站控装置与任一直流断路器控保装置接口通信协议结构按照通信方向，分为上行信号协议和下行信号协议。在一实施例中，所述上行信号协议包括：设备标识，值班状态，分闸状态，合闸状态，允许慢速分闸，允许快速分闸，允许合闸，断路器失灵，本体保护跳闸，请求分直流断路器，直流站控装置至直流断路器控保装置通讯故障；所述下行信号协议包括：设备标识，值班状态，慢速分闸指令，快速分闸指令，合闸指令，重合闸指令，直流断路器控保装置至直流站控装置通讯故障。在一实施例中，还包括：第一直流控制保护装置和第二直流控制保护装置，其中，任一直流控制保护装置与任一直流断路器控保装置连接。第二方面，本专利技术实施例提供一种柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制方法，应用本专利技术实施例第一方面提供的柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制系统，包括：当第一直流站控装置与第二直流站控装置双主运行时，第一直流断路器控保装置和第二直流断路器控保装置执行后为主直流站控装置的指令；当第一直流站控装置与第二直流站控装置双备运行时，第一直流断路器控保装置和第二直流断路器控保装置维持原状态。在一实施例中，当主直流断路器控保装置故障时，切换至备用直流断路器控保装置；当备用直流断路器控保装置发生严重或紧急故障时，退出备用状态；当备用直流断路器控保装置的故障类型转变为轻微故障或者无故障后，延时预设时间后自动恢复至备用状态。在一实施例中，当出现一次设备故障后，第一直流断路器控保装置和第二直流断路器控保装置控制直流断路器自分断，并将自分断状态发送至第一直流控制保护装置和第二直流控制保护装置。在一实施例中，当主直流断路器控保装置与至少一个直流站控装置通讯故障时，主直流断路器控保装置切换至备用状态；当备用直流断路器控保装置与任一直流站控装置通讯故障时，主直流断路器控保装置置轻微故障；当备用直流断路器控保装置与第一直流站控装置和第二直流站控装置均通讯故障时，退出直流断路器控保装置。在一实施例中，当任一直流断路器控保装置与任一套保护装置通讯故障时，直流断路器控保装置置轻微故障；当任一直流断路器控保装置与两套保护装置均通讯故障时，直流断路器控保装置置严重故障。在一实施例中，当任一直流断路器控保装置与任一直流控制保护装置通讯故障时，直流断路器控保装置置轻微故障；当任一直流断路器控保装置与第一直流控制保护装置和第二直流控制保护装置均通讯故障时，直流断路器控保装置置严重故障。在一实施例中，当接收到操作人员手动转入检修模式的开关或按钮信号时，判断检修模式的条件是否满足；当满足时断路器转入检修模式，第一直流断路器控保装置和第二直流断路器控保装置将检修信号及报文发送至第一直流站控装置和第二直流站控装置；当不满足时断路器无法转入检修模式，第一直流断路器控保装置和第二直流断路器控保装置将检修失败信号及报警报文发送至第一直流站控装置和第二直流站控装置。在一实施例中，当主备直流断路器控保装置和主备直流站控装置均产生通讯故障时，直流断路器自动转入检修模式。在一实施例中，当接收到操作人员手动复归信号时，直流断路器转入正常工作模式。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术提供的柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制方法及系统，直流断路器通过与直流站控装置、极保护装置、线路保护装置、母线保护装置及换流保护装置接口通信连接，利用直流站控装置与直流断路器控保装置的通信协议，借助接口连接和通信所实现的站控及直流断路器的关联逻辑部分，在任何一套直流断路器控保装置崩溃或者任何一套站控装置崩溃或者任何一套保护装置崩溃(或者光纤断线等意外)，都会有一套完整的站控装置+直流断路器控保装置+保护装置正常，保证换流站无间断运行；提高了区域联网供电可靠性，缓解了负荷密集地区电网运行压力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中直流断路器接口物理连接一个具体示例的原理图；图2为本专利技术实施例中直流断路器接口物理连接另一个具体示例的原理图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制系统，其特征在于，包括：第一直流站控装置、第二直流站控装置、第一直流断路器控保装置、第二直流断路器控保装置、第一套保护装置及第二套保护装置，其中，/n第一套保护装置及第二套保护装置均包括：极保护装置、线路保护装置、母线保护装置及换流保护装置，且均为三取二装置；/n第一直流站控装置与第二直流站控装置互为热备用；/n第一直流断路器控保装置与第二直流断路器控保装置互为热备用；/n第一直流站控装置、第二直流站控装置分别与第一直流断路器控保装置和第二直流断路器控保装置连接；/n第一直流断路器控保装置、第二直流断路器控保装置分别与第一套保护装置和第二套保护装置连接；/n任一直流站控装置与任一直流断路器控保装置的接口通信协议结构按照通信方向，分为上行信号协议和下行信号协议。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制系统，其特征在于，包括：第一直流站控装置、第二直流站控装置、第一直流断路器控保装置、第二直流断路器控保装置、第一套保护装置及第二套保护装置，其中，
第一套保护装置及第二套保护装置均包括：极保护装置、线路保护装置、母线保护装置及换流保护装置，且均为三取二装置；
第一直流站控装置与第二直流站控装置互为热备用；
第一直流断路器控保装置与第二直流断路器控保装置互为热备用；
第一直流站控装置、第二直流站控装置分别与第一直流断路器控保装置和第二直流断路器控保装置连接；
第一直流断路器控保装置、第二直流断路器控保装置分别与第一套保护装置和第二套保护装置连接；
任一直流站控装置与任一直流断路器控保装置的接口通信协议结构按照通信方向，分为上行信号协议和下行信号协议。


2.根据权利要求1所述的柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制系统，其特征在于，
所述上行信号协议包括：设备标识，值班状态，分闸状态，合闸状态，允许慢速分闸，允许快速分闸，允许合闸，断路器失灵，本体保护跳闸，请求分直流断路器，直流站控装置至直流断路器控保装置通讯故障；
所述下行信号协议包括：设备标识，值班状态，慢速分闸指令，快速分闸指令，合闸指令，重合闸指令，直流断路器控保装置至直流站控装置通讯故障。


3.根据权利要求1所述的柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制系统，其特征在于，还包括：第一直流控制保护装置和第二直流控制保护装置，其中，任一直流控制保护装置与任一直流断路器控保装置连接。


4.一种柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制方法，其特征在于，应用如权利要求1-3任一项所述的柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制系统，包括：当第一直流站控装置与第二直流站控装置双主运行时，第一直流断路器控保装置和第二直流断路器控保装置执行后为主直流站控装置的指令；当第一直流站控装置与第二直流站控装置双备运行时，第一直流断路器控保装置和第二直流断路器控保装置维持原状态。


5.根据权利要求4所述的柔直电网控制保护与直流断路器接口通信控制方法，其特征在于，当主直流断路器控保装置故障时，切换至备用直流断路器控保装置；当备用直流断路器控保装置发生严重或紧急故障时，退出备用状态；当备用直流断路器控保装置的故障类型转变为轻微故障或者无故障后...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志光，马浩宇，杨树森，杨兵建，张迪，宋林伟，秦骏达，王雅洁，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11