[发明专利]一种直流电网单端电流保护方法和系统

说明书

本发明公开了一种直流电网单端电流保护方法，包括：开启直流电网中的继电保护装置；其中，直流电网采用环网结构；计算直流电网的电流增量整定值；测量直流电网的线路电流，根据所述线路电流得到电流参考值；根据线路电流和电流参考值得到电流增量；当电流增量大于电流增量整定值时，向直流断路器发送动作信号，以使直流断路器动作；当电流增量小于所述电流增量整定值的负值时，向直流断路器发送闭锁信号，以使直流断路器在预设闭锁时间内闭锁，保证直流断路器在反方向故障时不误动。本发明实施例还提供一种直流电网单端电流保护系统。采用本发明实施例，计算简单，无需通信，可作为直流电网的快速后备保护，具有一定的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及电力系统直流输电领域，尤其涉及一种直流电网单端电流保护方法和系统。

背景技术

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)的柔性直流输电技术在大规模分布式能源并网、异步电网互联和城市直流输配电等领域应用前景广阔。目前国内投运的柔性直流输电工程以多端直流输电系统为主，张北柔性直流示范工程在此基础上首次构建直流电网，形成了四端环网拓扑。随着直流电网控制保护等关键技术的突破，直流电网将成为未来电网发展的重要方向之一。

直流电网的直流故障电流上升速度快、幅值大，给直流系统的保护技术提出了更高的要求。基于直流断路器的故障清除技术可迅速隔离故障，保证系统非故障部分继续正常运行。直流电网中存在多个直流断路器，为满足快速性和选择性要求，保护系统应当快速识别故障并向相关断路器发送跳闸信号，使得系统停运范围最小。

目前的故障识别方案可分为基于通信的故障识别方案与无需通信的故障识别方案。对于无需通信的保护方案，大多是利用故障行波到达保护安装处瞬间引起电压突变、产生大量高频分量等故障特征来检测故障,但是随着行波的衰减，此类方法不具有后备保护能力。基于通信的保护方案，通过双端信息量实现故障识别，这就不可避免的带来通信延时，保护方案的可靠性依赖于通信系统。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种直流电网单端电流保护方法和系统，具有计算简单，无需通信，可作为直流电网的快速后备保护，具有一定的工程应用价值。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种直流电网单端电流保护方法，包括：

开启直流电网中的继电保护装置；其中，所述直流电网采用环网结构；

计算所述直流电网的电流增量整定值；

测量所述直流电网的线路电流，根据所述线路电流得到电流参考值；

根据所述线路电流和所述电流参考值得到电流增量；

当所述电流增量大于所述电流增量整定值时，向直流断路器发送动作信号，以使所述直流断路器动作；

当所述电流增量小于所述电流增量整定值的负值时，向所述直流断路器发送闭锁信号，以使所述直流断路器在预设闭锁时间内闭锁，保证所述直流断路器在反方向故障时不误动。

与现有技术相比，本发明公开的直流电网单端电流保护方法，首先，通过开启直流电网中的继电保护装置，计算所述直流电网的电流增量整定值；然后，测量所述直流电网的线路电流，根据所述线路电流得到电流参考值，根据所述线路电流和所述电流参考值得到电流增量；最后，当所述电流增量大于所述电流增量整定值时，发送动作信号使所述直流断路器动作，当所述电流增量小于所述电流增量整定值的负值时，发送闭锁信号使直流断路器闭锁而不误动。解决了现有技术对于无需通信的保护方案，不具有后备保护能力的问题，同时还解决了基于通信的保护方案，通信延时的问题。计算简单，无需通信，可作为直流电网的快速后备保护，具有一定的工程应用价值。

作为上述方案的改进，所述根据所述线路电流得到电流参考值，具体包括：