一种高压直流换流站无接地极运行保护跳闸方法
【专利摘要】一种高压直流换流站无接地极运行保护跳闸方法，该方法可在换流站无接地极运行方式下，根据双极大地运行方式和单极金属回线运行方式的特点，配置不同的保护跳闸方法：在单极金属回线运行方式下，一极的保护跳闸时，执行本极的保护跳闸逻辑；而在双极大地运行方式下，一极的保护跳闸时，除执行本极的保护跳闸逻辑外，本极的保护跳闸命令还传送给另一极，同时执行另一极的保护跳闸逻辑，即可保证双极跳闸的时间差最短，两极流入站内接地网的电流值尽量小，保障站内设备和运行人员的安全。
【专利说明】一种高压直流换流站无接地极运行保护跳闸方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及电力系统高压直流输电领域，尤其是指一种高压直流换流站无接地极运行保护跳闸方法。
【背景技术】
[0002]随着我国电力工业的发展，高压直流输电技术在长距离输电项目中的应用越来越广泛。随着2010年6月南方电网云南至广东±800kV特高压直流工程和2010年7月国家电网向家坝至上海±800kV特高压直流工程的投入运行，我国已成为拥有世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最先进的特高压直流输电工程的国家。
[0003]高压直流输电工程由整流换流站、直流线路、逆变换流站构成，常规高压直流输电工程整流换流站与逆变换流站均在离换流站几十公里的地方设置接地极。接地极的作用主要为:1)作为零电位点钳制换流站内设备的电压；2)单极大地运行方式下，直流电流通过接地极流入大地，由于接地极与换流站有几十公里的距离，入地电流不会对换流站内的设备和运行人员造成危害；3)双极大地运行方式下，两极解锁时间差异导致的入地电流经过接地极流入地下，由于接地极与换流站有几十公里的距离，不会对换流站设备和运行人员的安全造成不利影响。随着高压直流输电技术的发展和新建高压直流工程的增多，接地极的征地工作愈发困难，易造成接地极建设滞后于换流站建设的情况。
[0004]在接地极建设问题短期内不能解决的情况下，可以利用换流站内的接地网代替接地极运行，即换流站无接地极运行。但当站内接地网流过较大电流时，地网温升、接触电压、跨步电压、接地引下线的热稳定等均可能不满足设计要求，甚至威胁运行人员的生命安全。
[0005]常规高压直流工程两极的保护独立配置，一极保护动作后，只需将本极直流停运，不会影响另一极的正常运行。但若采用换流站内的接地网代替直流接地极运行，在双极大地运行方式下，两极入地电流向量和约为0，不会在站内接地网流入电流，而当一极直流保护跳闸导致本极直流停运后，另一极的入地电流则会直接流入站内接地网，严重威胁到站内设备和运行人员安全，而在单极金属回线方式下，由于电流回路不经过站内接地网，不会威胁到运行人员和设备的安全，因而现有直流工程在换流站无接地极运行情况下只能采用单极金属回线运行，传输功率受限。
【发明内容】
[0006]为克服上述现有技术中存有的缺陷，本发明的目的在于提供一种高压直流换流站无接地极运行保护跳闸方法，该方法可保证现有直流工程在换流站无接地极运行情况下可以采用单极金属回线运行也可采用双极大地运行，且在双极大地运行方式下，当一极直流保护跳闸导致另一极直流停运后，保证双极跳闸的时间差最短，两极流入站内接地网的电流值尽量小，保障站内设备和运行人员的安全。
[0007]为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
[0008]一种高压直流换流站无接地极运行保护跳闸方法，包括以下步骤:A.—极的保护跳闸后，发送本极的保护跳闸命令至本极的极控制系统；B.本极的极控制系统收到本极的保护跳闸命令后，执行本极的保护跳闸逻辑，同时，判断直流系统的运行方式为单极金属运行方式或双极大地运行方式，若为单极金属运行方式，则无命令出口，若为双极大地运行方式，则进入步骤C ；C.本极的极控制系统通过高速传输总线将本极的保护跳闸命令传输到直流站控系统，并在直流站控系统中产生双极保护跳闸命令；D.直流站控系统通过高速传输总线将双极保护跳闸命令分别传输至两极的极控制系统；E.两极的极控制系统收到双极保护跳闸命令后，分别执行本极的跳闸逻辑。
[0009]由上述可见，采用换流站内的接地网代替直流接地极运行时，在双极大地运行方式下，一极的保护跳闸后，即向该极的极控制系统发送保护跳闸命令，而极控制系统收到本极的保护跳闸命令后，在执行本极的保护跳闸逻辑，保证本极故障快速、可靠地切除的同时，若此时直流系统的运行方式为双极大地运行方式，则本极的极控制系统通过高速传输总线将本极的保护跳闸命令传输到直流站控系统，并在直流站控系统中产生双极保护跳闸命令并通过高速传输总线分别传输至两极的极控制系统，两极的极控制系统收到双极保护跳闸命令后分别执行本极的跳闸逻辑，即可保证双极跳闸的时间差最短，两极流入站内接地网的电流值尽量小，保障站内设备和运行人员的安全。
[0010]与以往技术相比，本发明所带来的有益效果有:
[0011]1、高压直流换流站无接地极双极大地运行方式下，若其中一极的保护跳闸，另一极也尽快跳闸，保证双极跳闸时间差最短，即进入接地网的电流尽量小，保障了站内设备和运行人员的安全；
[0012]2、本极的保护跳闸命令和双极保护跳闸命令均通过高速传输总线完成传输，速度快，保证双极跳闸时间差最短；
[0013]3、不必更换增加硬件结构，工程可用性强；
[0014]4、考虑了单极金属运行方式和双极大地运行方式的不同保护跳闸方法，弥补了现有直流工程在换流站无接地极运行情况下只能采用单极金属回线运行导致的传输功率受限的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，在换流站无接地极运行方式下，根据双极大地运行方式和单极金属回线运行方式的特点，配置了不同的保护跳闸方法，即为本发明提供的高压直流换流站无接地极运行保护跳闸方法，包括以下步骤:A.—极的保护跳闸后，发送本极的保护跳闸命令至本极的极控制系统；B.本极的极控制系统收到本极的保护跳闸命令后，执行本极的保护跳闸逻辑，同时，判断直流系统的运行方式为单极金属运行方式或双极大地运行方式，若为单极金属运行方式，则无命令出口，若为双极大地运行方式，则进入步骤C ；C.本极的极控制系统通过高速传输总线将本极的保护跳闸命令传输到直流站控系统，并在直流站控系统中产生双极保护跳闸命令；D.直流站控系统通过高速传输总线将双极保护跳闸命令分别传输至两极的极控制系统；E.两极的极控制系统收到双极保护跳闸命令后，分别执行本极的跳闸逻辑。
[0017]由本发明的方法可见，采用换流站内的接地网代替直流接地极运行时，在双极大地运行方式下，一极的保护跳闸后，即向该极的极控制系统发送保护跳闸命令，而极控制系统收到本极的保护跳闸命令后，在执行本极的保护跳闸逻辑，保证本极故障快速、可靠地切除的同时，若此时直流系统的运行方式为双极大地运行方式，则本极的极控制系统通过高速传输总线将本极的保护跳闸命令传输到直流站控系统，并在直流站控系统中产生双极保护跳闸命令并通过高速传输总线分别传输至两极的极控制系统，两极的极控制系统收到双极保护跳闸命令后分别执行本极的跳闸逻辑，即可保证双极跳闸的时间差最短，两极流入站内接地网的电流值尽量小，保障站内设备和运行人员的安全。
[0018]该方法中，本极的保护跳闸命令和双极保护跳闸命令均通过高速传输总线完成传输，速度快，保证双极跳闸时间差最短。
[0019]该方法考虑了单极金属运行方式和双极大地运行方式的不同保护跳闸方法，弥补了现有直流工程在换流站无接地极运行情况下只能采用单极金属回线运行导致的传输功率受限的问题。
[0020]上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【权利要求】
1.一种高压直流换流站无接地极运行保护跳闸方法，其特征在于:包括以下步骤: A.一极的保护跳闸后，发送本极的保护跳闸命令至本极的极控制系统； B.本极的极控制系统收到本极的保护跳闸命令后，执行本极的保护跳闸逻辑，同时，判断直流系统的运行方式为单极金属运行方式或双极大地运行方式，若为单极金属运行方式，则无命令出口，若为双极大地运行方式，则进入步骤C ； C.本极的极控制系统通过高速传输总线将本极的保护跳闸命令传输到直流站控系统，并在直流站控系统中产生双极保护跳闸命令； D.直流站控系统通过高速传输总线将双极保护跳闸命令分别传输至两极的极控制系统； E.两极的极控制系统收到双极保护跳闸命令后，分别执行本极的跳闸逻辑。
【文档编号】H02H7/28GK104362601SQ201410657649
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】邬乾晋, 卢志良, 周全, 张楠 申请人:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心