[发明专利]一种特高压直流系统的直流线路差动保护方法及系统

说明书

本发明公开了一种特高压直流系统的直流线路差动保护方法及系统，对于上下级直流线路采用大差保护+小差保护的方案，利用大差保护判断故障，利用小差保护选线；当大差保护动作时整流侧移相；当收到第一小差保护单元或者第三小差保护单元的动作信号后，整流侧执行重启，当收到第二小差保护单元的动作信号后，整流侧不重启。本发明的直流线路差动保护方法及系统由于大差保护和小差保护都能快速满足动作条件，整流站不需要小差保护的动作信号就可以提前进行动作，因此能够提高保护的动作速度。

技术领域

本发明涉及继电保护技术领域，并且更具体地，涉及一种特高压直流系统的直流线路差动保护方法及系统。

背景技术

传统电网换相换流器高压直流输电(Line Commutated Converter based HighVoltage Direct Current,LCC-HVDC)具有输送容量大、有功功率快速可控、不存在交流输电的稳定问题、可实现电网的非同步并网等优势，被广泛应用于远距离大容量架空线输电场合。多端直流输电(MTDC)工程是指由3个或者3个以上的换流站及其直流输电线路组成的高压直流输电系统。LCC换流器技术相对成熟，可以用来构成多端直流输电系统。目前，世界上已有3个由LCC构成的多端直流输电工程投入运行(意大利一科西嘉一撒丁岛3端、加拿大魁北克一新英格兰5端(实际按3端运行)及日本的新信浓背靠背3端直流系统，加拿大的纳尔逊河以及美国的太平洋联络线直流输电工程也具有4端直流输电系统的特性。由南方电网负责建设的云贵互联通道工程是国内首个将两端直流改为三端直流的±500千伏直流输电工程，该工程在云南新建禄劝换流站，通过建设直流线路接入已经建成的贵广直流，形成跨云南-贵州-广东的三端超高压直流输电通道。

在直流受端采用多落点方式的多端直流有以下优势：避免建设多回特高压直流输电线路，降低了建设成本，提高了线路利用率。不同地区共用一个电源，减小了直流闭锁后对受端电网的冲击。不同落点可以根据地区电力需求调整功率分配，提高电力输送的灵活性，实现了送端资源的优化配置。但特高压直流受端采用多落点方式后，线路形态发生较大变化，常规两端直流线路的封闭特性优势被破坏，线路故障特征较常规两端直流线路故障特征区别较大，原有线路保护原理存在应用风险。另外，直流线路保护作为单端量保护，在直流多落点的情况下，难以区分上级线路与下级线路的故障，线路故障时存在越级误动或本级拒动风险。因此，需要开展适用于特高压直流受端多落点直流线路保护方法的研究。

发明内容

本发明提出一种特高压直流系统的直流线路差动保护方法及系统，以解决如何提高特高压直流系统保护的动作速度的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种特高压直流系统的直流线路差动保护方法，所述特高压直流系统包括：依次串联的整流站、第一直流线路、第一逆变站、第二直流线路和第二逆变站，所述方法包括：

计算所述第一直流线路输入端的电流和第二直流线路输出端的电流的差值，以获取第一差值；

当确定所述第一差值大于等于预设的第一差值阈值时，确定所述第一直流线路至第二直流线路间出现故障；

发送大差保护动作信号至所述整流站，以使所述整流站根据所述大差保护动作信号执行移相操作。

优选地，其中所述方法还包括：

计算所述第一直流线路两端的电流的差值，以获取第二差值；

当确定所述第二差值大于等于预设的第二差值阈值时，确定所述第一直流线路出现故障；

发送第一小差保护动作信号至所述整流站，以使所述整流站根据所述第一小差保护动作信号执行重启操作。

优选地，其中所述方法还包括：

计算所述第一逆变站两端的电流的差值，以获取第二差值；

当确定所述第二差值大于等于预设的第二差值阈值时，确定所述第一逆变站出现故障；