[发明专利]一种分层接入式特高压直流系统的差动保护方法和装置

说明书

本发明提供一种分层接入式特高压直流系统的差动保护方法和装置，保护方法，包括如下步骤：判断差动保护是否启动；如果差动保护启动，则判断三相差流中二次谐波的综合含量是否过低；如果三相差流中二次谐波的综合含量过低，则对三相差流进行微分处理；判断微分处理后各相差流是否饱和，如果其中某相差流不饱和，则开放该相的差动保护；所述三相差流中二次谐波的综合含量过低，是指三相差流中最大相的二次谐波电流与基波电流之间的比值小于第一设定值。由于本发明所提供的技术方案充分考虑到了二次谐波对电流的影响，所以差动保护不会由于二次谐波含量过大而失灵。

技术领域

本发明属于特高压直流输电系统技术领域，具体涉及一种分层接入式特高压直流系统的差动保护方法和装置。

背景技术

目前我国特高压直流接入方式均为直接接入受端系统500kV交流网架，将导致功率分配转移困难，对系统安全稳定性造成较大的负面影响。考虑到华中、华东等负荷密集区域，未来将建成1000kV等级的交流同步电网，因此有专家提出将特高压直流接入受端系统1000kV的特高压交流网架，然而特高压交流网架尚处于初期建设阶段，短路容量较小，特高压交直流间建设进度的配合问题将制约该方案的实施。为此，专家提出采用分层接入的方式，即分别接入受端系统500kV和1000kV交流网架的方案来综合解决上述问题。

特高压直流受端分层接入交流电网的方式可优化特高压直流系统功率输送，提高受端交流系统电压支撑能力，引导潮流合理分布。分层接入500/1000千伏交流电网，将进一步发挥特高压直流工程远距离、大容量技术优势和特高压交流电网的系统支撑和电力消纳优势，有利于改善“强直弱交”的电网局面，对于坚强智能电网的构建和发展具有重要意义。但特高压直流分层接入方式下的结构增加了系统结构的复杂性，特高压交直流系统之间相互影响，超、特高压交流系统之间的耦合等问题，对交直流系统的继电保护提出了新的要求。

对于实际运行的变压器保护多采用“三相或门制动”方案，即三相差动电流中只要有一相的二次谐波含量超过制动比，就将三相差动继电器全部闭锁。特高压直流受端分层接入交流电网时，由于特高压直流输电系统中换流器的非线性作用，导致特高压变压器发生区内故障时，非故障相励磁电流中的二次谐波含量很大，导致差动继电器被闭锁，差动保护可能延迟动作甚至拒动，造成特高压直流系统可靠性降低的问题。

发明内容

本发明提供一种分层接入式特高压直流系统的差动保护方法和装置，用于解决由于二次谐波含量过大而造成的差动保护失灵的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

方法方案1：一种分层接入式特高压直流系统的差动保护方法，包括如下步骤：

判断差动保护是否启动；如果差动保护启动，则判断三相差流中二次谐波的综合含量是否过低；

如果三相差流中二次谐波的综合含量过低，则对三相差流进行微分处理；

判断微分处理后各相差流是否饱和，如果其中某相差流不饱和，则开放该相的差动保护；

所述三相差流中二次谐波的综合含量过低，是指三相差流中最大相的二次谐波电流与基波电流之间的比值小于第一设定值。

本发明提供的技术方案，差动保护启动时，如果三相差流中二次谐波的含量过低，则对三相差流进行微分，并判断为分后的各相差流是否饱和，如果某相的差流不饱和，则开放该相的差动保护。由于本发明所提供的技术方案充分考虑到了二次谐波对电流的影响，所以差动保护不会由于二次谐波含量过大而失灵。

方法方案2：在方法方案1的基础上，差动保护是否启动的条件为：三相差流中的任意一相差流大于差动保护启动电流值的0.8倍。

方法方案3：在方法方案1的基础上，所述第一设定值的取值范围为0.15～0.2。