專利名稱：中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)健全極動(dòng)作策略及其計(jì)數(shù)停運(yùn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓直流輸電保護(hù)系統(tǒng)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)動(dòng)作策略及計(jì)數(shù) 使系統(tǒng)停運(yùn)的方法，和使用該方法的繼電保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
高壓直流輸電系統(tǒng)分?jǐn)喙收蠘O的中性母線開(kāi)關(guān)具有隔離故障點(diǎn)，保證系統(tǒng)健全極 安全運(yùn)行的作用。描述時(shí)所采用的符號(hào)的含義見(jiàn)圖1。圖1中，IDNE1、IDNE2分別指極1、極2中性 線接地極引線側(cè)電流；NBSU NBS2分別指極1、極2中性母線開(kāi)關(guān)；SI、S2分別指極1、極2 中性母線開(kāi)關(guān)旁的刀閘；NBGS指站地開(kāi)關(guān)。雙極運(yùn)行方式，正常運(yùn)行時(shí)，NBS1、NBS2, Sl，S2均閉合，NBGS斷開(kāi)。當(dāng)單極故障 后，例如圖1極2發(fā)生F點(diǎn)接地故障，極2保護(hù)動(dòng)作發(fā)出極閉鎖和極隔離命令。極2的極閉 鎖和極隔離是兩個(gè)先后發(fā)生的過(guò)程極閉鎖后，極2閥體沒(méi)有電流流過(guò)；此時(shí)極隔離(分?jǐn)?NBS2)還沒(méi)有完成，極1正常運(yùn)行(電流通過(guò)兩條路經(jīng)流經(jīng)大地F接地故障點(diǎn)和接地極引 線接地點(diǎn))；隨后，進(jìn)行極隔離(分?jǐn)郚BS2)操作。如果流經(jīng)NBS2的電流過(guò)大，分?jǐn)郚BS2不 成功，則極2的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作?，F(xiàn)有的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作處理策略有兩種一種是重合中性母線開(kāi)關(guān)；另一 種是合站地開(kāi)關(guān)。現(xiàn)有的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作后的處理策略可描述如下重合中性母線開(kāi)關(guān)這是開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作后最常見(jiàn)的處理策略。合站地開(kāi)關(guān)NBGS 合站地開(kāi)關(guān)NBGS ；然后重合故障極的中性母線開(kāi)關(guān)；然后分故 障極的中性母線開(kāi)關(guān)旁的刀閘；待確認(rèn)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)旁的刀閘分開(kāi)后，再分站地 開(kāi)關(guān)?，F(xiàn)有的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作后的處理策略的不足之處第一種策略，重合中性 母線開(kāi)關(guān)只保護(hù)了開(kāi)關(guān)不受損壞，但是系統(tǒng)因?yàn)楣收宵c(diǎn)沒(méi)有被隔離而最終將導(dǎo)致雙極停 運(yùn)。第二種策略，合站地開(kāi)關(guān)會(huì)造成約10余秒的站地回路過(guò)流，對(duì)站地過(guò)流能力弱或者無(wú) 法確定站地過(guò)流能力的工程不適用。專利200610085618. 8超高壓直流系統(tǒng)完成極隔離的方法，描述了一種利用移相 確保雙極運(yùn)行情況下，單極故障時(shí)超高壓直流系統(tǒng)完成極隔離的方法。提出了健全極移相 的概念，但是并沒(méi)有將健全極移相作為中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作后的處理策略。所謂移相，是指快速增大觸發(fā)角至164度，將直流電流降為零。一般，移相維持一 段時(shí)間(典型值200毫秒)。移相結(jié)束后，觸發(fā)角恢復(fù)正常，繼續(xù)輸送功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高壓直流輸電保護(hù)系統(tǒng)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng) 作處理策略及其計(jì)數(shù)停運(yùn)方法，能盡可能最大限度保證電力功率的輸送，避免雙極停運(yùn)，同時(shí)也能適用于對(duì)站地過(guò)流能力弱或者無(wú)法確定站地過(guò)流能力的工程。從背景技術(shù)圖1分析可見(jiàn)，導(dǎo)致極2中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作的原因是流經(jīng)NBS2 的電流過(guò)大；而流經(jīng)NBS2的電流是健全極——極1提供的。所以，減小極1電流，有利于成 功分?jǐn)郚BS2。極1移相可以減小極1電流。移相后電流會(huì)快速降至0。同樣，對(duì)于極1類似極2的F點(diǎn)接地故障，極1中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作后，進(jìn)行極 2移相，有利于成功分?jǐn)郚BS1。綜上所述，中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作策略采用請(qǐng)求健全極移相，是消除中性母線開(kāi) 關(guān)分?jǐn)喙收系囊粋€(gè)有效方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)健全極移相動(dòng)作策略及其計(jì)數(shù)停運(yùn) 的方法，當(dāng)直流輸電系統(tǒng)中一輸電極產(chǎn)生故障，故障極的中性母線開(kāi)關(guān)動(dòng)作，請(qǐng)求健全極移 相，然后進(jìn)行分?jǐn)嘀行阅妇€開(kāi)關(guān)；如果分?jǐn)嘀行阅妇€開(kāi)關(guān)失敗則健全極恢復(fù)輸送功率，電流 再次流經(jīng)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)，又會(huì)造成故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)第二次動(dòng)作；當(dāng)故 障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)達(dá)到預(yù)定的定值時(shí)，則請(qǐng)求健全極閉鎖；健全極移相，即 快速增大健全極閥組觸發(fā)角，將直流電流降為零；維持一段時(shí)間后，觸發(fā)角恢復(fù)正常，繼續(xù) 輸送功率。上述故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作請(qǐng)求健全極移相，然后進(jìn)行分?jǐn)嘀行阅妇€開(kāi) 關(guān)；當(dāng)移相結(jié)束后仍然不能成功分?jǐn)嘀行阅妇€開(kāi)關(guān)NBS。這時(shí)，健全極恢復(fù)輸送功率，電流 流經(jīng)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)，又會(huì)造成故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)第二次動(dòng)作，再次請(qǐng)求 健全極移相。健全極再次移相結(jié)束后仍然不能成功分?jǐn)喙收蠘O的中性母線開(kāi)關(guān)，造成故障 極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)第三次動(dòng)作。如此往復(fù)，將對(duì)電力系統(tǒng)造成持續(xù)沖擊，不利于電力系 統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。因此中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)達(dá)到預(yù)定的定值時(shí)，請(qǐng)求健全極閉鎖。即設(shè) 立一個(gè)計(jì)數(shù)器，記錄故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)，當(dāng)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù) 動(dòng)作次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)定值N時(shí)，發(fā)出請(qǐng)求閉鎖健全極命令，從而雙極停運(yùn)，同時(shí)計(jì)數(shù)器清 零；當(dāng)在一段時(shí)間t內(nèi)，故障極沒(méi)有新的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作發(fā)生，計(jì)數(shù)器清零。其中，次數(shù)定值N的整定范圍是1 5 ；—段時(shí)間t的整定范圍為1秒 5秒。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明特別適合站地過(guò)流能力弱或者無(wú)法確定站地過(guò)流能力 的工程；避免雙極停運(yùn)，減少雙極停運(yùn)次數(shù)。提出中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù) 定值后請(qǐng)求健全極閉鎖，與請(qǐng)求健全極移相的策略配套使用，減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊，達(dá)到確保 電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的目的。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1為一次接線簡(jiǎn)圖；圖中，IDNE1、IDNE2分別指極1、極2中性線接地極引線側(cè)電流；NBS1、NBS2分別 指極1、極2中性母線開(kāi)關(guān)；S1、S2分別指極1、極2中性母線開(kāi)關(guān)旁的刀閘；NBGS指站地開(kāi)關(guān)。圖2為請(qǐng)求健全極移相和請(qǐng)求健全極閉鎖的實(shí)現(xiàn)框圖。圖中，“延時(shí)”指在該段時(shí)間內(nèi)中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)沒(méi)有再次動(dòng)作；“次數(shù)值”指中性 母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作后，觸發(fā)該保護(hù)的動(dòng)作策略——請(qǐng)求 健全極移相。所謂移相，仍是指快速增大觸發(fā)角至164度，將直流電流降為零。移相維持一 段時(shí)間(典型值200毫秒左右)。移相結(jié)束后，觸發(fā)角恢復(fù)正常，繼續(xù)輸送功率。同時(shí)，計(jì)數(shù)器記錄故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)，與設(shè)置的“次數(shù)值”比較； 當(dāng)累計(jì)次數(shù)大于設(shè)置值〔一般取數(shù)值1至5，典型值是2〕，則發(fā)出請(qǐng)求健全極閉鎖命令，并且 將計(jì)數(shù)器清零。另外，當(dāng)在設(shè)置的“延時(shí)”(一般數(shù)值1秒至5秒，典型值2秒)內(nèi)，故障極 的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)不再動(dòng)作，也將計(jì)數(shù)器清零。
權(quán)利要求
中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)健全極動(dòng)作策略及其計(jì)數(shù)停運(yùn)方法，其特征是當(dāng)直流輸電系統(tǒng)中一輸電極產(chǎn)生故障，故障極的中性母線開(kāi)關(guān)動(dòng)作，請(qǐng)求健全極移相，然后進(jìn)行分?jǐn)嘀行阅妇€開(kāi)關(guān)；如果分?jǐn)嘀行阅妇€開(kāi)關(guān)失敗則健全極恢復(fù)輸送功率，電流再次流經(jīng)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)，又會(huì)造成故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)第二次動(dòng)作；當(dāng)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)達(dá)到預(yù)定的定值時(shí)，請(qǐng)求健全極閉鎖；所述健全極移相即快速增大健全極閥組觸發(fā)角，將直流電流降為零；維持一段時(shí)間后，觸發(fā)角恢復(fù)正常，繼續(xù)輸送功率；設(shè)立一個(gè)計(jì)數(shù)器，記錄故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)，當(dāng)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)定值N時(shí)，發(fā)出請(qǐng)求閉鎖健全極命令，同時(shí)計(jì)數(shù)器清零。
2.如權(quán)利要求1所述的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)健全極動(dòng)作策略及其計(jì)數(shù)停運(yùn)方法，其特征 是次數(shù)定值N的整定范圍是1 5 ；—段時(shí)間t的整定范圍為1秒 5秒。
全文摘要
中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)健全極動(dòng)作策略及其計(jì)數(shù)停運(yùn)方法，當(dāng)直流輸電系統(tǒng)中一輸電極產(chǎn)生故障，故障極的中性母線開(kāi)關(guān)動(dòng)作，請(qǐng)求健全極移相，然后進(jìn)行分?jǐn)嘀行阅妇€開(kāi)關(guān)；當(dāng)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)達(dá)到預(yù)定的定值時(shí)，請(qǐng)求健全極閉鎖；所述健全極移相即快速增大健全極閥組觸發(fā)角，將直流電流降為零；維持一段時(shí)間后，觸發(fā)角恢復(fù)正常，繼續(xù)輸送功率；設(shè)立一個(gè)計(jì)數(shù)器，記錄故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)，當(dāng)故障極的中性母線開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)定值N時(shí)，發(fā)出請(qǐng)求閉鎖健全極命令，同時(shí)計(jì)數(shù)器清零。本發(fā)明最大限度保證電力功率的輸送，避免雙極停運(yùn)；同時(shí)減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊，達(dá)到確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的目的。
文檔編號(hào)H02H7/26GK101854056SQ20091023218
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者劉莉, 張建鋒, 張楠, 曹冬明, 王俊生, 蔡永梁, 陳潛 申請(qǐng)人:南京南瑞繼保電氣有限公司;中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司