专利名称：直流高压输电线路中的直流纵差保护方法
技术领域：
本发明涉及高压电网输电领域，尤其涉及的是一种直流高压输电线路中直流纵差保护方法。
背景技术：
直流输电线路的故障，一般是以遭受雷击、污秽或树枝等环境因素所造成线路绝缘水平降低而产生的对地闪络为主。直流线路对地短路瞬间，从整流侧检测到直流电压下降和直流电流上升；从逆变侧检测到直流电压和直流电流均下降。但是在故障发生时，现有的直流线路保护未能可靠动作，故障持续以至由换流器后备保护中的大触发角监视保护和直流低压保护动作闭锁直流。线路故障后，差动保护一直要等到暂态过程结束后也即进入到稳态阶段后才会动作，因此对于每一个线路故障差动保护的延时都最少是1. 165S。因此实际运行过程中，该闭锁时间和差动保护的延时相加过长导致换流器低电压保护先于差动保护动作闭锁故障极。因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直流高压输电线路中直流纵差保护方法，旨在解决现有的线路发生故障后，由于闭锁时间和差动保护的延时相加过长导致换流器低电压保护先于差动保护动作闭锁故障极的问题。本发明的技术方案如下—种直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其中，包括将延迟复归模块与或门芯片的传输同步故障引脚之间的连接删去，并将或门芯片的传输同步故障引脚的值设置为常数0。所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其中，所述方法还包括设置直流纵差保护动作出口的延时大于500ms。所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其中，所述直流纵差保护动作出口的延时设置有800ms。所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其中，所述方法还包括设置站间数据的传输延时小于75ms。所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其中，将所述站间数据的传输延时设置为20ms。所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其中，所述方法还包括设置对站线路的电路的真实性校验方法当整流侧直流线路电流值大于逆变侧直流线路电流值时，所述直流纵差保护功能才投入；当对站直流线路的电流值大于一个整定值，则该直流纵差保护功能被闭锁。所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其中，所述整定值为逆变侧直流线路电流值的1.5倍。本发明的有益效果本发明通过取消600ms闭锁逻辑，并根据现场实测的站间通信延时调整远动通信通道传输时延定值，然后将纵差保护动作出口时间由500ms改为 800ms。从而实现在直流线路常规的高阻接地故障下，若行波保护和直流电压突变量保护不能动作时，直流纵差保护(87DCLL)能够正确动作，实现重启，保护功能得到实质性改善，而且在发生区外交流故障和直流功率进行调整时具有安全性。
图1为现有的设置有600ms闭锁逻辑逻辑图；图2为本发明提供的去掉600ms闭锁逻辑逻辑图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。直流线路纵差保护的保护原理为差动保护主要针对于高阻接地故障，以两站的线路电流差值为作为启动判据，并延时500ms出口。所述直流线路纵差保护动作判据包括1) IldL-IdLosI > 150A，即在通讯正常的情况下，两站IDL绝对值的差值绝对值大于定值，则保护启动，保持500ms的延时后动作出口。若通讯故障，则本站将上个采样周期的差值冻结。2)限制条件包括传输同步故障(II syncFlt Telecom synchronization fault)、通讯故障或测量故障(12 :BLK_DLP1)、行波保护动作(13 :Trp_WFP)、电压突变量保护动作(14 =TrpDLUVP)、单极双导线并联时另一极行波保护动作(15)中的任意一个条件满足时，闭锁保护。参见图 1，传输同步故障(II :syncFlt Telecom synchronization fault):本站直流线路电流经过滤波IdL_fil后通过第一绝对值模块DLllO分别送到第一延迟模块DL140 和减法器模块DL150，所述第一延迟模块DL140的作用是将当前电流值延迟65ms后送出。 所述减法器模块DL150的作用是当任一时刻的线路电流和65ms之前的线路电流差值大于 3. 5% p. u即270A后，限值监视模块DL170输出1至延迟复归模块DL180，所述延迟复归模土夬DL180延迟600ms后复归。所以在故障后保护启动开始500ms延时内如果|lDL(t) | -1IDL (t-65ms) | > 3.5%，直流线路差动保护都会因为传输同步故障闭锁600ms;另外为了保证两站的IDL采样同步，在第二延迟模块DL210中设置75ms延时。所以每一个线路故障差动保护的延时都最少是1. 165s。经多次试验发现，当直流线路发生100 Ω-1500 Ω左右常规的高阻接地故障时， "600ms闭锁逻辑”动作时，将差动保护动作闭锁一定时间间隔，一般在1. Isls后保护才出口，与极控的电流调整使闭锁逻辑返回过程有关；而当高阻大到一定值如1500Q，“600ms 闭锁逻辑”不动作时，差动保护动作可正常开放。分析认为，该闭锁逻辑存在原理性不足，因为直流线路故障时，本侧的线路电流产生突变，“600ms闭锁逻辑”动作，从而导致差动保护至少在本身500ms延时基础上在延长600ms，这与故障下保护开放的通则相背，而且故障过程中“600ms闭锁逻辑”状态在极控的作用下的不确定性，还使保护的配合关系复杂化，差动保护作为后备保护并实现故障重启的功能受到限制等，存在扩大事故范围的风险。鉴于上述试验分析，参见图2，本发明取消传输同步故障的600ms闭锁逻辑，即删除附图1中延迟复归模块DL180与或门芯片DL200的传输同步故障引脚Il之间的连接，并将或门芯片DL200的传输同步故障引脚Il的值设置为常数0。本发明还将线路纵差保护两站直流电流采集同步时间从75ms修改为20ms，因为最初基于载波通讯原理设计直流线路纵差保护时，考虑到两站的通讯延时，在计算两站直流电流差值之前，将本站直流线路电流延时输出75ms的电流值与对站直流线路电流值做差。而随着通信技术的发展直流工程站间通讯改为光纤通讯，站间数据的传输延时由75m 左右减少到20ms左右。同时将直流线路纵差保护的出口时间由500ms改为800ms。本发明在直流线路纵差保护增加了对站线路电路IdL真实性校验逻辑当整流侧直流线路电流值大于逆变侧直流线路电流值时，该保护功能才投入；当对站直流线路电流值大于一个很高的数值，记作整定值，例如150 %时，该保护功能被闭锁。所述对站的直流线路电流值是指其中任一侧检查到另一侧的直流线路电流值大于一个整定值。下面以具体仿真实施例说明上述方法的具体实现效果，本实验使用的仿真设备包括两端换流站的等值电源、交流滤波器、换流阀、平波电抗器、直流滤波器，直流线路等，其参数与实际系统一致。直流控制保护系统采用实际控制保护系统的仿真设备，共5面标准屏柜。该控制保护仿真系统与实际控制保护系统具有相同的硬件结构、软件配置等，但简化了 I/O接口、冗余系统。根据相应试验项目配置合适的故障点。实施例一，去掉“传输同步故障600ms闭锁逻辑”，并将直流线路纵差保护出口时间改为800ms，模拟各种工况下的解锁、闭锁以及功率升降试验，验证直流线路纵差保护会不会误动；模拟直流线路高阻接地故障时，验证直流线路纵差保护是否可以正确响应。参见下表的试验数据
权利要求
1.一种直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其特征在于，将延迟复归模块与或门芯片的传输同步故障引脚之间的连接删去，并将或门芯片的传输同步故障引脚的值设置为常数0。
2.根据权利要求1所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其特征在于，所述方法还包括设置直流纵差保护动作出口的延时大于500ms。
3.根据权利要求2所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其特征在于，所述直流纵差保护动作出口的延时设置有800ms。
4.根据权利要求1所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其特征在于，所述方法还包括设置站间数据的传输延时小于75ms。
5.根据权利要求4所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其特征在于，将所述站间数据的传输延时设置为20ms。
6.根据权利要求1所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其特征在于，所述方法还包括设置对站线路的电路的真实性校验方法当整流侧直流线路电流值大于逆变侧直流线路电流值时，所述直流纵差保护功能才投入；当对站直流线路的电流值大于一个整定值，则该直流纵差保护功能被闭锁。
7.根据权利要求6所述的直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其特征在于，所述整定值为逆变侧直流线路电流值的1. 5倍。
全文摘要
本发明公开了一种直流高压输电线路中的直流纵差保护方法，其包括取消传输同步故障的600ms闭锁逻辑；将线路纵差保护两站直流电流采集同步时间从75ms修改为20ms；同时将直流线路纵差保护的出口时间由500ms改为800ms。采用本发明可在直流线路常规的高阻接地故障下，若行波保护和直流电压突变量保护不能动作时，87DCLL保护能够正确动作，实现重启，保护功能得到实质性改善，而且在发生区外交流故障和直流功率进行调整时具有安全性。
文档编号H02H7/26GK102185292SQ201110095489
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者李家羊, 李标俊, 林志波, 王志滨, 王林, 王浩东, 王电处, 王金雄, 邓本飞, 郑丰, 郭峰, 钱海 申请人:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司