[发明专利]直流电距离保护系统的改进或其相关改进

说明书

本发明提供一种DC距离保护系统(10；60；80；90；100；110)，应用于DC电力网的领域，用于保护所述DC电力网(12)内的DC电力传输介质(20)。所述DC距离保护系统(10；60；80；90；100；110)包括在使用中连接到DC电力传输介质(20)的保护装置(16；64；84；94；104；114)。所述保护装置(16；64；84；94；104；114)可操作以保护所述DC电力传输介质(20)免于电气故障。所述DC距离保护系统(10；60；80；90；100；110)还包括用以选择性地测量所述DC电力传输介质(20)的电流(i_m)和电压(u_m)的测量设备。另外，所述DC距离保护系统(10；60；80；90；100；110)还包括经编程以进行以下操作的控制器(22、62、82、92、102、112)：(i)使用所述测得的电流(i_m)和电压(u_m)来计算所述DC电力传输介质(20)的工作电压(u_op)；(ii)执行所述计算出的工作电压(u_op)与所述测量电压(u_m)之间的瞬态比较；以及(iii)在所述瞬态比较满足预定义准则的情况下，操作所述保护装置(16；64；84；94；104；114)以保护所述DC电力传输介质(20)。

技术领域

本发明涉及直流电(DC)距离保护系统和包括多个此类系统的DC电力网。

背景技术

DC电力网，例如DC电网等通常包括多个终端，所述终端中的每一个可操作性地与电力转换器相关联，以将DC电力传输网与相应交流电(AC)网互连。

相应的终端对通过DC电力传输介质的区段，例如传输线或电缆互连。在故障的情况下操作例如断路器和继电器等保护装置以保护DC电力网。

发明内容

根据本发明的第一方面，本发明提供DC距离保护系统一种用于保护DC电力网内的DC电力传输介质，所述DC距离保护系统包括：

保护装置，在使用时连接到DC电力传输介质，所述保护装置可操作以保护所述DC电力传输介质免于电气故障；

测量设备，用于选择性地测量所述DC电力传输介质的电流和电压；以及

控制器，其经编程以：

(i)使用所述测得的电流和电压来计算所述DC电力传输介质的工作电压；

(ii)执行所述计算出的工作电压与所述测量电压之间的瞬态比较；以及

(iii)在所述瞬态比较满足预定义准则的情况下操作所述保护装置以保护所述DC电力传输介质。

本发明的DC距离保护系统准许对故障的检测和保护装置的随后操作，即借助于计算出的工作电压与测量电压之间的瞬态比较，以仅需要获得DC电力传输介质的测得的电流和电压的方式。

可局部地获得此类测量，即紧邻与DC电力传输介质的特定部分相关联的控制器和保护装置，并且因此本发明能够在无需与原本会需要以提供远离所述控制器和保护装置长距离出现故障指示的一个或多个远程元件建立通信链路的情况下，保护DC电力传输介质的完整长度。

当DC电力传输介质的可观长度，例如数百千米，意味着与一个或多个远程元件的通信不可靠，或建立在通信后接收信息的所得延迟使得相关联保护装置无法足够快速地操作以提供有意义的保护时，前述功能性特别合乎需要。

此外，仅仅依赖于局部电流和电压测量准许本发明的保护系统极其快速地，例如在故障出现的1毫秒内，操作保护装置。