一种换流器桥差保护防误动的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统技术领域，具体是一种换流器桥差保护防误动的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，直流输电在我国快速发展，尤其是本世纪以来，随着一大批高压、特高压 直流输电工程的投运，交直流混联电网已在我国逐步形成，正在成为我国电网发展的必然 模式。
[0003] 直流控制保护系统是直流输电工程的核心，是直流输电系统安全、可靠、稳定运行 的保障。其中换流器桥差保护可以对换流桥的换相失败、阀短路故障、换流器直流侧出口高 压端和中性端对换流器中点短路等故障提供安全防护，是换流器的重要保护手段之一。
[0004] 近年来，现场发生多起换流变空投以及交流系统发生短路故障期间换流桥Y桥桥 差保护误动的事例，严重影响交直流混联输电系统的稳定可靠运行。分析表明，在换流变空 投及交流系统发生短路故障期间，Y/A换流变的A绕组流过含有一定非周期分量的零序环 流，导致电流互感器饱和，是造成直流桥差保护误动的原因。针对此问题，也有一些建议与 措施被提出，譬如：更换性能更好的电流互感器；在换流变空投期间闭锁桥差保护；利用交 流低电压展宽桥差保护动作时延，以躲过误动。
[0005] 上述方法对于防止桥差保护因互感器饱和产生误动有一定指导意义，但实际应用 中仍存在问题：更换电流互感器增加了成本，且受安装位置的限制；在换流变空投期间短 时闭锁桥差保护会降低桥差保护的动作速度，给直流系统的安全运行带来隐患，此外，该方 法并不能防止交流系统发生故障时导致的误动，无法从根本上解决互感器饱和对桥差保护 的影响；低电压展宽桥差保护延时的判据在换流变空投期间，由于交流系统电压波动程度 可能较为有限，而并不一定动作，桥差保护仍存在误动的风险。
【发明内容】
[0006] 本发明提供一种换流器桥差保护防误动的方法，其利用交流零序电压展宽桥差保 护动作时延并且引入A绕组零序环流作为制动电流的桥差保护改进策略，可以防止桥差保 护因互感器饱和而发生的误动。
[0007] -种换流器桥差保护防误动的方法，包括如下步骤：
[0008] 步骤（1)执行常规桥差保护功能
[0009] 常规桥差保护的动作判据如式（1)所示；
【主权项】
1. 一种换流器桥差保护防误动的方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤（1):执行常规桥差保护功能 常规桥差保护的动作判据如式（1)所示；max (1丫，I。）Iy〉Iset (1) 式（1)中：IY和ID分别为Y换流桥与A换流桥阀侧电流的整流值，Isrt为桥差保护的 动作电流，每隔采样时间！；，对max(IY，ID) -IY与电流定值Isrt比较，如果式⑴成立，则 将内部计数器的值Z加20,如果（1)不成立，则将Z减1，当Z数值减少为0时，保持为0不 再减少；如果保护的累积动作时间Z/20XTS大于t则保护动作，tsrt基于工程经验设置为 0. 2s;步骤1执彳丁完后，转入步骤（2); 步骤（2)判断交流系统零序电压是否大于整定值 计算当前时刻换流变交流侧电压的有效值3U&，若大于整定值U ，则进入步骤 ⑶；若3^由大于开始变为小于U^，则直接进入步骤（5);若之前以及当前时刻的零 序电压有效值都小于U^t，则返回步骤⑴； 步骤（3)判断是否投入互感器饱和防误动判据 从始大于整定值的时刻启动计时，若在tsrtl时间内式（1)所示的常规桥差 保护动作判据满足或者3%/』、于整定值化^，则返回步骤（1)并停止计时；若计时时间到达 tsetl则进入步骤（4)，tsetl基于工程经验设置为0. 01s; 步骤（4)执行互感器饱和防误动判据 引入换流变A绕组零序环流作为制动电流，如式（2)所示，且将桥差保护的动作延时 的整定值增加为tsrt2，以防止桥差保护误动作； max(IY,ID) -IY>max(Iset,krelX3I0m) (2) 式中：3Icim为换流变A绕组的零序环流有效值，kMl为制动系数，可设为0. 3,tsrt2根据 工程经验设置为0.4s;执行完该步骤后返回步骤（2); 步骤（5)退出互感器饱和防误动判据 将换流桥Y桥桥差保护判据由式（2)恢复为式（1)，且将动作延时的整定值恢复为tsrt， 并且将桥差保护的累积动作时间置为0。
2. 如权利要求1所述的换流器桥差保护防误动的方法，其特征在于：步骤（2)中零 序电压有效值3U&的计算公式为：
，其中UA⑴? UA(N)、UB(1)?UB(N)和Uc(l)?UC(N)分别对应交流母线M的A、B、C三相电压从tQ-T时 刻到h时刻的采样值。
3. 如权利要求1或2所述的换流器桥差保护防误动的方法，其特征在于：整定值U 设为50kV。
4. 如权利要求1所述的换流器桥差保护防误动的方法，其特征在于：步骤（4)中换流 变A绕组的零序环流有效值31^的计算公式为：
，式 中：iAA⑴?iAA (N)、iAB (1)?iAB (N)和iAc (1)?iAc (N)分别对应YA换流变阀侧 三相绕组电流从h-T时刻到h时刻的采样值。
【专利摘要】本发明提供一种换流器桥差保护防误动的方法，包括如下步骤：步骤(1)：执行常规桥差保护功能，然后进入步骤(2)；步骤(2)判断交流系统零序电压是否大于整定值：计算当前时刻换流变交流侧电压的有效值3U0m，若3U0m大于整定值U0set，则进入步骤(3)；若3U0m由大于U0set开始变为小于U0set，则直接进入步骤(5)；若之前以及当前时刻的零序电压有效值都小于U0set，则返回步骤(1)；步骤(3)：判断是否投入互感器饱和防误动判据，如果判断投入，则进入步骤(4)，如果判断不投入，则返回步骤(1)；步骤(4)：执行互感器饱和防误动判据，然后返回步骤(2)；步骤(5)退出互感器饱和防误动判据。本发明可以防止桥差保护因互感器饱和而发生的误动。
【IPC分类】H02H7-26, H02H7-12
【公开号】CN104578009
【申请号】CN201510026148
【发明人】文博, 尹项根, 夏勇军, 张哲 , 张侃君, 戚宣威, 黎恒烜, 廖钊, 王婷, 龚超, 陈堃, 叶庞琪, 杜镇安, 雷杨, 王晓凯
【申请人】国家电网公司, 国网湖北省电力公司电力科学研究院, 华中科技大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月19日