[发明专利]柔性直流电网的接地故障保护系统及其保护控制方法

权利要求书

1.一种柔性直流电网金属回线的接地故障保护系统，其特征在于，所述接地故障保护系统包括上层控制装置，还包括分别与所述上层控制装置信号连接的极控制装置、主保护装置和辅助保护装置，其中：

所述上层控制装置用于接收极控装置的控制指令参数、主保护装置的保护动作信号和辅助装置的接地故障信号，并向所述极控制装置发送运行控制指令；

所述极控制装置设置于所述柔性直流电网的换流站，用于基于所述运行控制指令对所述换流站的控制模式、线路状态和换流阀状态进行控制；

所述辅助保护装置用于对所述柔性直流电网的金属回线层的接地故障进行监测，当所述金属回线层发生接地故障时向所述上层控制装置发送接地故障信号；

所述主保护装置用于根据本站电流和所述金属回线层的对侧电流计算差流，并根据所述差流控制所述金属回线层的直流转换开关进行保护控制，并将保护动作信号发送给所述上层控制装置。

2.如权利要求1所述的接地故障保护系统，其特征在于，所述辅助保护装置包括接地电阻阻抗监测装置和金属回线监测装置。

3.如权利要求2所述的接地故障保护系统，其特征在于，所述接地电阻阻抗监测装置用于对所述金属回线层的接地电阻的阻抗进行动态监测，用于识别所述接地电阻的接地故障，并基于所述接地故障生成所述接地故障信号，并将所述接地故障信号发送至所述上层控制装置。

4.如权利要求2所述的接地故障保护系统，其特征在于，所述金属回线监测装置用于对所述金属回线层的接地故障，并基于所述接地故障生成所述接地故障信号，并将所述接地故障信号发送至所述上层控制装置。

5.如权利要求1所述的接地故障保护系统，其特征在于，所述柔性直流电网包括正极运行层、金属回线层和负极运行层，其中：

所述金属回线层为中性母线、金属回线组成，并通过接地电阻接地。

6.如权利要求7所述的接地故障保护系统，其特征在于，所述金属回线层在柔性直流电网中至少两个换流站设置有所述接地电阻接地点。

7.一种保护控制方法，应用于如权利要求1～6任一项所述的柔性直流电网金属回线的接地故障保护系统，其特征在于，所述保护控制方法包括步骤：

当所述金属回线层发生接地故障时，所述主保护装置基于所述差流控制所述直流转换开关执行保护动作；

当所述金属回线层发生接地故障时，所述辅助保护装置向所述上层控制装置发出告警信息，若此时上层控制装置未收到主保护装置动作信号，则以使所述极控制装置执行预设功率调整动作和接地站转移动作。

8.如权利要求7所述的保护控制方法，其特征在于，所述预设功率调整动作包括步骤：

若发生接地故障的故障换流站处于非孤岛运行模式，且所述故障换流站的换流器处于有功功率控制模式，则将所述告警信息发送至所述上层控制装置，则以使所述上层控制装置将所述柔性直流电网中的故障换流站调整为双极不平衡模式；

若所述故障换流站处于非孤岛运行模式，且故障换流站的换流器处于定直流电压控制模式，则将所述告警信息发送至所述上层控制装置，以使所述上层控制装置将所述柔性直流电网中其他定有功功率模式的换流站调整为双极不平衡运行模式；

若所述故障换流站站处于孤岛运行模式，即所述故障换流站的换流器处于交流电压控制模式，则将所述告警信息传递给所述上层控制装置，以使所述上层控制装置将所述柔性直流电网内其他定有功功率模式的换流站调整为双极不平衡运行模式。

9.如权利要求7所述的保护控制方法，其特征在于，所述预设接地站转移动作包括：

由所述上层控制装置控制有接地点的换流站进行接地点转移，即合上其他换流站的备用接地点，拉开当前接地点。