CN205377272U - 一种柔性直流智能输配电网的保护*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种柔性直流智能输配电网的保护***，对柔性直流智能输配电网分三个区域保护，包括：交流开关场区域、换流器区域和直流输电线路区域，其中：在交流开关场区域设置交流开关场保护装置；在换流器区域设置换流器保护装置；在直流输电线路区域设置直流输电线路保护装置。通过对线路的分区重叠配置保护，可以实现对柔性直流智能输配电网***保护设置的无“盲区”，使得在故障或者其他异常情况下迅速切除***中故障或不正常的运行设备，防止对***造成损害或者感染其他部分的正常工作，从而保护柔性直流输配电***中所有设备的安全稳定进行。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力配电***保护技术领域，特别是涉及一种柔性直流智能输配电网的保护***。
背景技术
柔性直流智能输配电网技术是一种新型的直流输配电技术，即在直流输配电网应用中换流器采用IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管)阀和两电平(或多电平)三相机构，并使用脉宽调制技术控制IGBT阀的开断状况，从而使得由其构成的直流输配电网***在许多方面克服常规的直流输配电中呈现的多类问题。
对于柔性直流智能输配电网技术在应用中呈现出了诸多优点，如***稳定强；可实现非同步***的互联；向无源区供电时，不存在换相失败问题；输送有功功率和无功功率可以快速独立控制；能较好地分期建设、扩展性好；事故后快速恢复供电和黑启动等。
然而，柔性直流智能输配电网***作为直流输电的一种新技术，对于其线路的保护措施依旧有待完善。
实用新型内容
本实用新型实施例中提供了一种柔性直流智能输配电网的保护***，以解决现有技术中柔性直流智能输配电网***缺乏保护的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案：
一种柔性直流智能输配电网的保护***，应用于柔性直流智能输配电网，其特征在于，柔性直流智能输配电网包括依次电连接的交流母线、交流开关、联结变压器、电抗器、换流站和直流输电线路，以及一端接地、另一端电连接于联结变压器和电抗器之间的交流滤波器；保护***包括依次电连接的交流开关场保护装置、换流器保护装置和直流输电线路保护装置，其中：交流开关场保护装置包括联结变压器保护组件、交流滤波器保护组件和换流母线设备保护组件；联结变压器保护组件包括联结变压器差动保护器、联结变压器过流和过负荷保护器、联结变压器过励磁保护器、联结变压器零序电流保护器和联结变压器非电量保护器；联结变压器差动保护器与联结变压器并联连接，联结变压器过流和过负荷保护器与联结变压器串联连接、且设置于联结变压器的高压侧，联结变压器零序电流保护器设置于联结变压器的接地一端的电路上，联结变压器过励磁保护器和联结变压器非电量保护器均与所述联结变压器并联连接；交流滤波器保护组件与交流滤波器串联连接，换流母线设备保护组件与电抗器并联连接；换流器保护装置与换流器串联连接，直流输电线路保护装置设置于直流输电线路上。
优选地，换流母线保护组件包括换流母线差动保护器和换流母线过电压保护器。
优选地，换流器保护装置包括设置于换流站内的换流器过电流保护器、快速直流过电压保护器、交流侧过电压保护器、触阀脉冲监控器、IGBT自身保护器和辅助设备保护器。
优选地，直流输电线路保护装置包括依次设置于直流输电线路上的微分欠压保护器、直流过压保护器和直流电压不平衡保护器。
由以上技术方案可见，本实用新型实施例提供的柔性直流智能输配电网的保护***，通过对线路的分区重叠配置保护，可以实现对柔性直流智能输配电网***保护设置的无“盲区”，使得在故障或者其他异常情况下迅速切除***中故障或不正常的运行设备，防止对***造成损害或者感染其他部分的正常工作，从而保护柔性直流输配电***中所有设备的安全稳定进行。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种柔性直流智能输配电网的保护***示意图；
图示说明：
1-交流开关场保护装置，2-换流器保护装置，3-直流输电线路保护装置，11-联结变压器保护组件，12-交流滤波器保护组件，13-换流母线设备保护组件，111-联结变压器差动保护器，112-联结变压器过流和过负荷保护器，113-联结变压器零序电流保护器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
参见图1，为本实用新型实施例提供的一种柔性直流智能输配电网的保护***示意图。
柔性直流智能输配电网包括依次电连接的交流母线、交流开关、联结变压器、电抗器、换流站和直流输电线路，还包括交流滤波器，交流滤波器一端接地、另一端电连接于联结变压器和电抗器之间的导线上。
将柔性直流智能输配电网分为三个区域，即包括交流母线、交流开关、联结变压器、电抗器和交流滤波器的交流开关场区域，包括换流站的换流器区域以及包括直流输电线路的直流输电线路区域。
如图1所示，本实用新型实施例提供的柔性直流智能输配电网的保护***对柔性直流智能输配电网***分三个区域保护，包括在交流开关场区域设置的交流开关场保护装置1、在换流器区域设置的换流器保护装置2和在直流输电线路区域设置的直流输电线路保护装置3，其中，交流开关场保护装置1通过联结变压器保护组件11、交流滤波器保护组件12和换流母线设备保护组件13，实现对联结变压器、交流滤波器和换流母线设备的保护。
联结变压器保护组件11通过联结变压器差动保护器111、联结变压器过流和过负荷保护器112、联结变压器过励磁保护器、联结变压器零序电流保护器113和联结变压器非电量保护器实现对联结变压器实行差动保护、过流和过负荷保护、过励磁保护、零序电流保护和非电量保护。
联结变压器差动保护器111与联结变压器并联连接，如电压表等，可以检测联结变压器从高压侧套管上的电流互感器到低压侧套管上的电流互感器之间的故障，通过检测基波电流差值，可判断是否为联结变压器内部接地故障或绕阻匝间短路，从而采取闭锁换流器和断开交流侧断路器的方式来保护联结变压器。
联结变压器过流和过负荷保护器112与连接变压器串联连接、且设置于联结变压器的高压侧，如特殊保险丝等，通过检测联结变压器高压侧的电流，可判断联结变压器是否为过流或过负荷，当联结变压器过流时，保护装置可引发闭锁换流器和断开交流侧断路器的保护策略；当联结变压器过负荷时，保护装置可引发报警。
联结变压器零序电流保护器113设置于联结变压器的接地一端的电路上，通过测量联结变压器中心点的电流值，通过闭锁换流器和跳开交流侧断路器的方式，保护具有二次谐波的制动功能。
联结变压器过励磁保护器和联结变压器非电量保护器均与联结变压器并联连接，联结变压器过励磁保护器可根据厂家提供的过励磁曲线进行配置，选择联结变压器交流母线电压比值与频率比值和延时，确定保护整定值，如发生异常，可通过闭锁换流器和跳交流侧断路器来实施保护；联结变压器非电量保护器可以检测联结变压器在油位异常、气味异常、绕阻温度异常等，在异常条件下，通过跳开联结变压器交流开关断路器实施保护。
交流滤波器保护组件12与交流滤波器器串联连接，对构成交流滤波器的电容器、电抗器和电阻以及并联电容器组等元件进行保护，通过闭锁换流器和跳交流侧断路器，使其不被欠电压或过电流所损坏。
换流母线保护组件13与电抗器并联连接，换流母线保护组件13通过换流母线差动保护器和换流母线过电压保护器对换流母线设备实行差动保护和过电压保护，通过测量换流器母线的各相电压与电流，并与整定值相比较，若发生异常，通过闭锁换流器和跳交流侧断路器对换流母线实施保护。
换流器保护装置2与换流器串联连接，换流器保护装置2通过换流器过电流保护器、快速直流过电压保护器、交流侧过电压保护器、触阀脉冲监控器、IGBT自身保护器和辅助设备保护器对换流器以及换流器与联结变压器的连接线路实行过电流保护、快速直流过电压保护、交流侧过电压保护、触阀脉冲监控、IGBT自身保护和辅助设备保护。发现问题时，可通过闭锁换流器和跳交流侧断路器而对换流器、换流器与联结变压器的部分连接线路以及换流器控制保护***等设备实施保护。
直流输电线路保护装置3设置于直流输电线路上，直流输电线路保护装置3通过微分欠压保护器、直流过压保护器和直流电压不平衡保护器对直流输电线路实行微分欠压保护、直流过压保护和直流电压不平衡保护。发现问题时，可通过闭锁换流器和跳开交流、直流侧断路器来对直流输电线路实施保护。
本实用新型实施例提供的柔性直流智能输配电网的保护***，通过对线路的分区重叠配置保护，可以实现对柔性直流智能输配电网***保护设置的无“盲区”，使得在故障或者其他异常情况下迅速切除***中故障或不正常的运行设备，防止对***造成损害或者感染其他部分的正常工作，从而保护柔性直流输配电***中所有设备的安全稳定进行。
以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种柔性直流智能输配电网的保护***，应用于柔性直流智能输配电网，其特征在于，所述柔性直流智能输配电网包括依次电连接的交流母线、交流开关、联结变压器、电抗器、换流站和直流输电线路，以及一端接地、另一端电连接于联结变压器和电抗器之间的交流滤波器；
所述保护***包括依次电连接的交流开关场保护装置(1)、换流器保护装置(2)和直流输电线路保护装置(3)，其中：
所述交流开关场保护装置(1)包括联结变压器保护组件(11)、交流滤波器保护组件(12)和换流母线设备保护组件(13)；
所述联结变压器保护组件(11)包括联结变压器差动保护器(111)、联结变压器过流和过负荷保护器(112)、联结变压器过励磁保护器、联结变压器零序电流保护器(113)和联结变压器非电量保护器；
所述联结变压器差动保护器(111)与联结变压器并联连接，所述联结变压器过流和过负荷保护器(112)与联结变压器串联连接、且设置于所述联结变压器的高压侧，所述联结变压器零序电流保护器(113)设置于所述联结变压器的接地一端的电路上，所述联结变压器过励磁保护器和联结变压器非电量保护器均与所述联结变压器并联连接；
所述交流滤波器保护组件(12)与所述交流滤波器串联连接，所述换流母线设备保护组件(13)与所述电抗器并联连接；
所述换流器保护装置(2)设置于所述换流站内，所述直流输电线路保护装置(3)设置于所述直流输电线路上。
2.根据权利要求1所述的柔性直流智能输配电网的保护***，其特征在于，所述换流母线保护组件(13)包括换流母线差动保护器和换流母线过电压保护器。
3.根据权利要求1所述的柔性直流智能输配电网的保护***，其特征在于，所述换流器保护装置(2)包括串联于换流器高压侧的换流器过电流保护器以及并联于换流器两端的快速直流过电压保护器、交流侧过电压保护器、触阀脉冲监控器、IGBT自身保护器和辅助设备保护器。
4.根据权利要求1所述的柔性直流智能输配电网的保护***，其特征在于，所述直流输电线路保护装置(3)包括并联于直流输电线路上的微分欠压保护器、直流过压保护器和直流电压不平衡保护器。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106026048A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-10-12 | 浙江大学 | 一种基于就地检测就地保护的直流电网故障处理策略 |
| CN105449650B (zh) * | 2016-01-25 | 2018-09-11 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种柔性直流智能输配电网的保护***和方法 |
| CN113922344A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-11 | 广东电网有限责任公司 | 交流故障保护方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN113937723A (zh) * | 2020-07-14 | 2022-01-14 | 南京南瑞继保工程技术有限公司 | 一种适用于含串联电抗器线路的继电保护*** |
-
2016
- 2016-01-25 CN CN201620069777.8U patent/CN205377272U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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