[发明专利]一种多端海上直流风电场系统故障保护区设置方法

权利要求书

1.一种多端海上直流风电场系统故障保护区设置方法，其特征在于，所述多端海上直流风电场系统包括风力发电单元、交直流变换器、直流变压器或/和由所述直流变压器构成的直流变压器组合、海上换流站、陆上换流站、陆上变压器、交流电网，

其中，

所述风力发电单元、交直流变换器、直流变压器或/和由所述直流变压器构成的直流变压器组合、海上换流站依次连接；

所述陆上换流站、陆上变压器、交流电网依次连接；

所述海上换流站为一所或多所，所述海上换流站为多所时，第一所海上换流站至最后一所海上换流站依次串联连接，且其中相邻的两所海上换流站间通过直流电缆经过两个直流断路器连接，所述第一所及最后一所海上换流站均通过直流电缆经过两个直流断路器连接至所述陆上换流站；所述海上换流站为一所时，所述海上换流站通过直流电缆经过两个直流断路器连接至所述陆上换流站，

所述故障保护区设置方法包括：

根据所述多端海上直流风电场系统的架构，将所述多端海上直流风电场系统设置为风电场保护区、第一升压保护区、第二升压保护区、直流保护区、换流站保护区、交流系统保护区，

其中，

所述风电场保护区包括相互连接的所述风力发电单元与对应的交直流变换器；

所述第一升压保护区包括所述直流变压器或/和由所述直流变压器构成的直流变压器组合；

所述第二升压保护区包括所述海上换流站；

所述海上换流站为一所时，所述直流保护区包括所述海上换流站和陆上换流站之间的直流电缆和直流断路器，所述海上换流站为多所时，所述直流保护区包括各相邻的海上换流站之间的直流电缆和直流断路器，还包括所述第一所及最后一所海上换流站与所述陆上换流站间的直流电缆和两个直流断路器；

所述换流站保护区包括所述陆上换流站；

所述交流系统保护区包括所述陆上变压器和交流电网。

2.根据权利要求1所述的一种多端海上直流风电场系统故障保护区设置方法，其特征在于，

还包括：

根据所述多端海上直流风电场系统的保护区结构和设备组成，将所述多端海上直流风电场系统出现的故障划分为：风电场保护区故障、第一升压保护区故障、第二升压保护区故障、直流保护区故障、换流站保护区故障、交流系统保护区故障；

针对所述风电场保护区故障、第一升压保护区故障、第二升压保护区故障、直流保护区故障、换流站保护区故障、交流系统保护区故障分别确定需要保护的对象并采取对应的保护措施。

3.根据权利要求2所述的一种多端海上直流风电场系统故障保护区设置方法，其特征在于，

所述风电场保护区中，所述风力发电单元由一台或多台串联或并联的风力发电机构成，且所述风力发电机和交直流变换器连接有第二直流电缆，所述第二直流电缆中设有断路器，

所述风电场保护区故障为风力发电机故障和第二直流电缆故障，

对于所述风电场保护区故障采取的保护措施为风力发电机保护即风机保护和第二直流电缆保护，

其中，

所述风机保护是对所述风机采用过电流保护、过电压保护和短路保护；

所述第二直流电缆保护的主保护是对所述第二直流电缆采用差动保护，并对所述第二直流电缆配备欠压保护、过流保护、过压保护、距离保护以及断路器失灵保护。

4.根据权利要求2所述的一种多端海上直流风电场系统故障保护区设置方法，其特征在于，

所述第一升压保护区故障为直流变压器故障，

对于所述直流变压器故障采取的保护措施为对所述直流变压器配置：过电流保护；过电压保护；短路保护；电流微分保护；所述直流变压器中各子模块状态监视；所述直流变压器的阀冷却系统保护。

5.根据权利要求2所述的一种多端海上直流风电场系统故障保护区设置方法，其特征在于，

所述海上换流站包括高压直流变压器，

所述第二升压保护区故障为高压直流变压器故障，

对于所述高压直流变压器故障采取的保护措施为对所述高压直流变压器配置：过电流保护；过电压保护；短路保护；电流微分保护；所述高压直流变压器中各子模块状态监视；所述高压直流变压器的阀冷却系统保护。