[发明专利]一种用于直流电网分区的保护方法及系统

说明书

本发明提供了一种用于直流电网分区的保护方法及系统，其保护方法包括步骤：其保护方法包括步骤：设于直流电网联络线上的直流保护单元RPU采集故障隔离装置的故障保护信息，并根据故障保护信息判断是否启动自身的保护动作，实现直流电网间的分区故障隔离；设于直流电网分区的就地测量和保护单元LMPU基于所述故障保护信息判断是否启动自身的保护动作，实现所述直流电网和交流电网间的故障隔离。本发明采用分层分区的直流电网故障保护框架，各LMPU系统相互独立，各LMPU之间、LMPU和上层RPU之间耦合关系较少。

技术领域

本发明涉及直流电网领域，具体讲涉及一种基于全网故障信息判断和决策的直流电网分区保护方法。

背景技术

直流电网包含诸多的线路和换流器，这些换流器均是能按照给定的控制策略进行调节的装置，同时配置必要的元件保护。如果这些装置的元件保护，独立以本地采集信息为判据启动，清除内部故障，则直流电网故障后，每个关键设备元件只能以采集到的反映临近区域运行状态的信息作为判据动作。当直流电网扩展至较大的复杂电网时，这种元件保护就有可能不能满足选择性、速动性及故障保护的要求。这些装置保护之间需要协调配合，避免系统某点发生故障后造成网内继电保护相继动作，整个电网的安全水平下降。而直流电网故障传播速度越快，这个问题就越突出。

直流电网被认为是新能源消纳和传输的有效途径之一，对直流电网的研究目前尚处起步阶段，开展的相关研究侧重于直流输电系统的输电类型和直流电网拓扑，以直流电网中的关键设备，如直流断路器、高低增益DC/DC变换器、电压极性可翻转换流器、潮流控制器及这些关键设备的控制策略研究，作为直流电网关键技术之一的直流电网保护、特别是保护配置方面的研究很少。

关于直流电网的保护研究，可归为三类：第一类：通过控制策略实现保护方法，主要依靠控制策略，不需或只是增加少量的附加设备进行保护；第二类方法：基于换流器拓扑改进的方法，可节约生产成本，降低运行损耗，减少占地面积；第三种方法：通过增加附加装置来消耗故障能量或抑制短路电流的方法。

在实际工程中无论是常规换流站LCC-HVDC(line-commutated converters HVDC)还是柔性换流站VSC-HVDC(Voltage source converters HVDC)，其保护配置总体上相差不大，如图1所示，一般可分为交流保护、阀保护和直流线路保护。单个换流站的保护配置是直流电网中最基本的保护，基于单个换流站的保护，直流电网统筹考虑各个节点的关键设备保护，并着眼于提高整个直流电网系统的稳定性和安全性，来研究适用于直流电网的保护配置框架。

目前，故障隔离的常见设备是直流断路器(DCCB)或者具有故障自清除功能的DC/DC变换器，但这两种设备价格昂贵，在各个装置出口处安装故障隔离装置代价较大。

因此，需要提供一种技术方案来满足现有技术的需要。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种用于直流电网分区的保护方法及系统，其保护方法包括步骤：设于直流电网联络线上的直流保护单元RPU采集故障隔离装置的故障保护信息，并根据所述故障保护信息判断是否启动自身的保护动作，实现直流电网间的分区故障隔离；所述就地测量和保护单元LMPU基于所述故障保护信息判断是否启动自身的保护动作，实现所述直流电网和交流电网间的故障隔离。

所述根据所述故障保护信息判断是否启动自身的保护动作，实现直流电网间的分区故障隔离，包括：当所述故障保护信息大于或等于所述直流保护单元RPU中预设的保护变量时，所述直流保护单元RPU启动保护动作，设于所述故障隔离装置中的联络线直流断路器断开或具有故障自清除功能的DC/DC换流器闭锁；当所述故障保护信息小于所述直流保护单元RPU中预设的保护变量时，所述直流保护单元RPU不启动。