[发明专利]背靠背直流输电系统12脉动桥中点接地保护的配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及背靠背直流输电系统12脉动桥中点接地保护的配置方法，更具体地说当背靠背直流输电系统12脉动桥中点不接地侧发生接地故障时利用该保护可以有效地判断出背靠背直流输电系统12脉动桥中点不接地侧发生了接地故障。

背景技术

目前跨区联网的直流输电工程有很多采取背靠背的直流联网方式，背靠背直流系统的主接线常常采用一侧12脉动桥中点接地的方式(如东北华北背靠背直流输电工程)，该主接线方式如附图1所示。这种主接线方式与其中一条直流母线接地的方式相比，在输送同样的功率和电流的情况下可以有效降低直流母线上设备的绝缘水平，降低设备的造价。因此，背靠背直流输电系统中广泛采取这种主接线方式。

对于如附图1所示的主接线方式，在直流系统正常运行时，直流电流的流通途径如附图1 Id所示，逆变侧接地点电流互感器Tx0中没有电流流过。如果整流侧12脉动桥中点发生接地故障，如附图2中F1处发生接地故障，整流侧和逆变侧的12脉动换流器运行就变成两个6脉动换流器并联运行，直流电流的流通途径如附图2Id1和Id2所示。从理论上来说，在F1处发生接地故障时，直流系统依然可以继续运行，但是由于直流系统从单个12脉动换流器独立运行变为两个6脉动换流器并联运行，直流系统的特征谐波将发生变化，对于附图1所示的运行情况，直流系统的特征谐波为K*12次(K＝1，2，3......)，交流系统的特征谐波为K*12±1次(K＝1，2，3......)；对于附图2所示的运行情况，直流系统的特征谐波为K*6次(K＝1，2，3......)，交流系统的特征谐波为K*6±1次(K＝1，2，3......)。由于附图2所示的运行方式不是正常的运行方式，因此如果附图2所示F1处接地故障长期存在的话，就必然造成直流系统交流滤波器的谐波应力增大，最终造成交流滤波器的损坏。

因此，如果发生附图2所示的F2处发生接地故障，就需要配置一种保护通过事件报警的方式通知运行人员，由运行人员根据需要来确定是否停运直流系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单侧12脉动桥中点接地的背靠背直流系统另一侧发生接地故障时接地保护的配置方法，利用直流系统正常运行时直流系统的特征谐波为12的整数倍，6次谐波很小，发生故障后，直流系统的特征谐波为6的整数倍，因此根据直流系统接地侧电流互感器的6次谐波值通过反时限积分器来判断12脉动桥中点不接地侧发生接地故障。

附图说明

附图1为单侧12脉动桥中点接地的背靠背直流系统正常的运行方式。

附图2为12脉动桥中点不接地侧发生接地故障时直流系统的运行方式。

附图3为12脉动桥中点不接地侧发生接地故障时流过接地点电流互感器Tx0的300Hz电流矢量图。

附图4为12脉动桥中点接地保护的配置逻辑图，图中①为积分器，②为数值比较器。

具体实施方式

根据发生故障后，直流系统的特征谐波为6的整数倍，因此Id1和Id2中会含有300Hz的特征谐波，由于Id1和Id2中的300Hz谐波的矢量值大小基本相等、方向相反的特性，因此以电流互感器Tx0流入大地的电流为电流的正方向，则有：I·dgnd=I·d2-I·d1]]>，其矢量图如附图3所示。降接地极电流经300Hz的滤波器滤出300Hz谐波后并取其峰值送入如附图4所示的保护配置逻辑中，经过仿真计算可以确定出积分器的积分时间常数和保护动作定值，如果附图4中Idgnd积分值超过保护动作定值，该保护就可以发出报警信息，通知运行人员12脉动桥中点不接地侧发生了接地故障。