一种特高压换流站金属回线保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于直流输电金属回线线路保护技术领域，具体涉及一种特高压换流站金属回线保护方法及装置。在高端换流器金属回线运行时，以高端换流站接地极作为金属回线接地点，根据高端换流站极保护中的金属回线接地保护、金属回线纵差保护和金属回线横差保护检测金属回线故障；在双换流器或者低端换流器金属回线运行时，以低端换流站接地极作为金属回线接地点，根据低端换流站极保护中的金属回线接地保护、金属回线纵差保护和金属回线横差保护检测金属回线故障。本发明专利技术在双换流站分别配置金属回线保护功能，适应双换流器分址建设特高压直流输电工程的金属回线运行工况，完成对金属回线区域故障的检测和保护。线区域故障的检测和保护。线区域故障的检测和保护。

【技术实现步骤摘要】
一种特高压换流站金属回线保护方法及装置


[0001]本专利技术属于直流输电金属回线线路保护
，具体涉及一种特高压换流站金属回线保护方法及装置。

技术介绍

[0002]常规特高压工程的金属回线运行回路固定，金属回线保护策略也比较简单，金属回线纵差保护在金属回线运行时的整流站有效；金属回线接地保护和金属回线横差保护仅在金属回线运行的接地站(通常为逆变站)才能够检测到故障，因此在逆变站有效。
[0003]当特高压直流输电工程送端供电点或受端受电点有两处且相距较远时，可采用高、低端换流站分址建设且两换流站分别配置接地极的方案，金属回线运行工况有以下三种：
[0004]1)高端换流器金属回线运行时，系统通过高端换流站的中性母线连通金属回线线路，通常选择高端换流站接地极作为金属回线运行时的接地点。
[0005]2)高端换流器金属回线运行时，若高端换流站接地极发生倒塔、断线等故障，选择低端换流站接地极作为金属回线运行时的接地点。
[0006]3)双换流器或低端换流器金属回线运行时，低端换流站通过低端换流站的中性母线、接地极以及高端换流站的接地极三段线路连通金属回线线路，低端换流站接地极必然处于连接状态，作为金属回线接地点。
[0007]高、低端换流站分址建设且两换流站分别配置接地极的特高压换流站，金属回线运行回路复杂多变，常规特高压工程的金属回线保护配置策略不再适用。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种特高压换流站金属回线保护方法及装置，用以解决常规特高压工程的金属回线保护配置策略不适用于高、低端换流站分址建设且两换流站分别配置接地极的特高压换流站的金属回线保护配置策略的问题。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种特高压换流站金属回线保护方法，包括如下方案中的至少一种方案：
[0010]方案一：在高端换流器金属回线运行时，以高端换流站接地极作为金属回线接地点，根据高端换流站极保护中的金属回线接地保护、金属回线纵差保护和金属回线横差保护检测金属回线是否出现故障；
[0011]方案二：在双换流器或者低端换流器金属回线运行时，以低端换流站接地极作为金属回线接地点，根据低端换流站极保护中的金属回线接地保护、金属回线纵差保护和金属回线横差保护检测金属回线是否出现故障。
[0012]其有益效果为：本专利技术在高、低端换流站分别配置金属回线纵差保护、金属回线横差保护和金属回线接地保护功能，根据运行工况的不同(包括仅高端换流器金属回线运行、仅低端换流器金属回线运行和双换流器金属回线运行)，选择启用高端或低端换流站的金
属回线保护功能，并根据接地极回路的不同自动对判据的测点进行切换，完成对金属回线区域故障的检测。本专利技术提出的金属回线保护策略，在双换流站分别配置金属回线保护功能，适应双换流器分址建设特高压直流输电工程的故障运行工况，完成对金属回线区域故障的检测和保护。
[0013]进一步地，在高端换流器金属回线运行时，若高端换流站接地极发生故障，则选择低端换流站接地极作为金属回线接地点，高端换流站极保护中的金属回线接地保护、金属回线纵差保护和金属回线横差保护自动根据工况切换测点，并检测金属回线是否出现故障。
[0014]其有益效果为：在高端换流器金属回线运行时，考虑到高端换流站接地极发生故障的情况下，以低端换流站接地极作为金属回线接地点，金属回线接地保护、金属回线纵差保护和金属回线横差保护的判据可以自动切换测点，适应于不同工况。
[0015]进一步地，方案一中的金属回线接地保护的判据为：
[0016]|IDEL11+IDEL21+IDGND1|＞Max(k1*|IDNE1|，Δ1)
[0017]方案一中的金属回线纵差保护的判据为：
[0018]|IDME
DEL
‑
IDME
S3
|＞k2*IDME
DEL
[0019]方案一中的金属回线横差保护的判据为：
[0020]|IDNE1
‑
IDME|＞Max(k3*|IDNE1|，Δ3)
[0021]式中，IDEL11和DEL21分别为高端换流站接地极两条线路电流；IDGND1为高端换流站站内接地开关电流；IDME为高端换流站金属回线电流；IDME
DEL
为延时输出的高端换流站金属回线电流；IDME
S3
为金属回线对端换流站金属回线电流，通过站间通信采集；IDNE1为高端换流站中性母线开关电流；k1、k2和k3为各保护动作比例系数；Δ1和Δ3为各保护动作启动定值。
[0022]其有益效果为：上述判据简单但可靠性高，能够适应双换流器分址建设特高压工程运行工况的变化。
[0023]进一步地，方案二中的金属回线接地保护的判据为：
[0024]|IDEE12+IDEE22
‑
IDEE11
‑
IDEE21+IDGND2|＞Max(k1*|IDNE2|，Δ1)
[0025]方案二中的金属回线纵差保护的判据为：
[0026]|IDEE11
DEL
+IDEE21
DEL
‑
IDME
S3
|＞k2*IDEE11
DEL
+IDEE21
DEL
[0027]方案二中的金属回线横差保护的判据为：
[0028]|IDNE2
‑
IDEE11
‑
IDEE21|＞Max(k3*|IDNE2|，Δ3)
[0029]式中，IDEL12和IDEL22分别为低端换流站接地极两条线路的电流；IDEE11和IDEE21分别为高端换流站接地极两条线路极址电流；IDEE11
DEL
和IDEE21
DEL
分别为延时输出的高端换流站接地极两条线路极址电流；IDGND2为低端换流站站内接地开关电流；IDNE2为低端换流站中性线开关电流；k1、k2和k3为各保护动作比例系数；Δ1和Δ3为各保护动作启动定值。
[0030]其有益效果为：上述判据简单但可靠性高，能够适应双换流器分址建设特高压工程运行工况的变化。
[0031]进一步地，对应的金属回线接地保护的判据为：
[0032]|IDEL12+IDEL22+IDGND1|＞Max(k1*|IDNC1|，Δ1)
[0033]金属回线纵差保护的判据为：
[0034]|IDME
DEL
‑
IDME
S3
|＞k2*IDME
DEL
[0035]金属回线横差保护的判据为：
[0036]|IDNC1
‑
IDME|＞Max(k3*|IDNC1|，Δ3)
[0037]式中，IDEL12和IDEL22分别为低端换流站接地极线路1和线路2电流；IDGND1为高端换流站站内接地开关电流；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特高压换流站金属回线保护方法，其特征在于，包括如下方案中的至少一种方案：方案一：在高端换流器金属回线运行时，以高端换流站接地极作为金属回线接地点，根据高端换流站极保护中的金属回线接地保护、金属回线纵差保护和金属回线横差保护检测金属回线是否出现故障；方案二：在双换流器或者低端换流器金属回线运行时，以低端换流站接地极作为金属回线接地点，根据低端换流站极保护中的金属回线接地保护、金属回线纵差保护和金属回线横差保护检测金属回线是否出现故障。2.根据权利要求1所述的特高压换流站金属回线保护方法，其特征在于，在高端换流器金属回线运行时，若高端换流站接地极发生故障，则选择低端换流站接地极作为金属回线接地点，高端换流站极保护中的金属回线接地保护、金属回线纵差保护和金属回线横差保护自动根据工况切换测点，并检测金属回线是否出现故障。3.根据权利要求1所述的特高压换流站金属回线保护方法，其特征在于，方案一中的金属回线接地保护的判据为：|IDEL11+IDEL21+IDGND1|＞Max(k1*|IDNE1|，Δ1)方案一中的金属回线纵差保护的判据为：|IDME
DEL
‑
IDME
S3
|＞k2*|IDME
DEL
|方案一中的金属回线横差保护的判据为：|IDNE1
‑
IDME|＞Max(k3*|IDNE1|，Δ3)式中，IDEL11和DEL21分别为高端换流站接地极两条线路电流；IDGND1为高端换流站站内接地开关电流；IDME为高端换流站金属回线电流；IDME
DEL
为延时输出的高端换流站金属回线电流；IDME
S3
为金属回线对端换流站金属回线电流，通过站间通信采集；IDNE1为高端换流站中性母线开关电流；k1、k2和k3为各保护动作比例系数；Δ1和Δ3为各保护动作启动定值。4.根据权利要求1所述的特高压换流站金属回线保护方法，其特征在于，方案二中的金属回线接地保护的判据为：|IDEE12+IDEE22
‑
IDEE11
‑
IDEE21+IDGND2|＞Max(k1*|IDNE2|，Δ1)方案二中的金属回线纵差保护的判据为：|IDEE11
DEL
+IDEE21
DEL
‑
IDME
S3
|＞k2*|IDEE11
DEL
+IDEE21
DEL

【专利技术属性】
技术研发人员：许朋见，郝俊芳，吴庆范，范子强，黄金海，罗磊，范雪峰，李传西，刘志军，杜少林，卢麒，刘旭辉，曹森，李亚锋，李星奎，李卓凡，范保丰，李凌志，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：