[发明专利]一种柔性直流智能输配电网的保护系统和方法

说明书

本发明实施例公开了一种柔性直流智能输配电网的保护系统和方法，对柔性直流智能输配电网分三个区域保护，包括：交流开关场区域、换流器区域和直流输电线路区域，其中：在交流开关场区域设置交流开关场保护装置；在换流器区域设置换流器保护装置；在直流输电线路区域设置直流输电线路保护装置。通过对线路的分区重叠配置保护，可以实现对柔性直流智能输配电网系统保护设置的无“盲区”，使得在故障或者其他异常情况下迅速切除系统中故障或不正常的运行设备，防止对系统造成损害或者感染其他部分的正常工作，从而保护柔性直流输配电系统中所有设备的安全稳定进行。

技术领域

本发明涉及电力配电系统保护技术领域，特别是涉及一种柔性直流智能输配电网的保护系统和方法。

背景技术

柔性直流智能输配电网技术是一种新型的直流输配电技术，即在直流输配电网应用中换流器采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)阀和两电平(或多电平)三相机构，并使用脉宽调制技术控制IGBT阀的开断状况，从而使得由其构成的直流输配电网系统在许多方面克服常规的直流输配电中呈现的多类问题。

对于柔性直流智能输配电网技术在应用中呈现出了诸多优点，如系统稳定强；可实现非同步系统的互联；向无源区供电时，不存在换相失败问题；输送有功功率和无功功率可以快速独立控制；能较好地分期建设、扩展性好；事故后快速恢复供电和黑启动等。

然而，柔性直流智能输配电网系统作为直流输电的一种新技术，对于其线路的保护措施依旧有待完善。

发明内容

本发明实施例中提供了一种柔性直流智能输配电网的保护系统和方法，以解决现有技术中柔性直流智能输配电网系统缺乏保护的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种柔性直流智能输配电网的保护系统，应用于柔性直流智能输配电网，其特征在于，柔性直流智能输配电网包括依次电连接的交流母线、交流开关、联结变压器、电抗器、换流站和直流输电线路，以及一端接地、另一端电连接于联结变压器和电抗器之间的交流滤波器；保护系统包括依次电连接的交流开关场保护装置、换流器保护装置和直流输电线路保护装置，其中：交流开关场保护装置包括联结变压器保护组件、交流滤波器保护组件和换流母线设备保护组件；联结变压器保护组件包括联结变压器差动保护器、联结变压器过流和过负荷保护器、联结变压器过励磁保护器、联结变压器零序电流保护器和联结变压器非电量保护器；联结变压器差动保护器与联结变压器并联连接，联结变压器过流和过负荷保护器与联结变压器串联连接、且设置于联结变压器的高压侧，联结变压器零序电流保护器设置于联结变压器的接地一端的电路上，联结变压器过励磁保护器和联结变压器非电量保护器均与所述联结变压器并联连接；交流滤波器保护组件与交流滤波器串联连接，换流母线设备保护组件与电抗器并联连接；换流器保护装置与换流器串联连接，直流输电线路保护装置设置于直流输电线路上。

优选地，换流母线保护组件包括换流母线差动保护器和换流母线过电压保护器。

优选地，换流器保护装置包括设置于换流站内的换流器过电流保护器、快速直流过电压保护器、交流侧过电压保护器、触阀脉冲监控器、IGBT自身保护器和辅助设备保护器。

优选地，直流输电线路保护装置包括依次设置于直流输电线路上的微分欠压保护器、直流过压保护器和直流电压不平衡保护器。