專利名稱：利用移相確保雙極運行時單極故障時超高壓直流系統完成極隔離的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高壓直流輸電系統利用移相確保雙極運行情況下，單極故障時超高壓直流系統可靠完成極隔離的方法，和相關的繼電保護裝置。
背景技術：
高壓直流輸電系統由于其特有的優(yōu)點，比如長距離、大功率、異步聯網、功率快速調節(jié)性、潮流可控性、輸電經濟性等，越來越廣泛地得到應用。高壓直流輸電系統的核心是高壓直流輸電控制保護系統，它包括控制系統和保護系統。
單極換流器、極母線和中性線等故障，保護動作的輸出除了進行極閉鎖外，通常要求進行極隔離操作，以達到將故障區(qū)和運行區(qū)隔離的目的。雙極運行情況下，故障極閉鎖后，由于非故障極繼續(xù)運行，有種情況運行電流將繼續(xù)流向故障點，使極隔離操作難以完成。
現有的雙極運行情況下，單極故障時超高壓直流系統完成極隔離的方法，采用的是直接斷開斷路器的方法。這里的單極故障是指該極閉鎖后，另一極的正常運行電流會繼續(xù)流經該極的中性母線開關的故障，比如極中性母線接地故障。以下單極故障的定義和這里說明的相同。
現有的雙極運行情況下，單極故障時超高壓直流系統完成極隔離的方法可描述如下描述時所采用的符號的含義見圖圖1量值的含義說明圖中，IDNE1、IDNE2分別指極1、極2中性線接地極引線側電流，NBS1、NBS2分別指極1、極2中性線開關，NBGS指中性線接地開關(也稱站地開關)，P1_S、P2_S分別指極1、極2極母線開關。
雙極非平衡運行方式下(開關(斷路器)P1_S、P2_S、NBS1、NBS2均在合位)，比如極2中性母線永久接地故障時(圖1中F點)，極2中性母線差動保護動作。動作結果是，極2閉鎖，并發(fā)出極2極隔離命令(分P2_S和NBS2)。由于極2閉鎖后，極1仍然在運行；極1的大部分運行電流，會從極2中性母線永久接地故障點，也就是電流從F點，流經NBS2、NBS1，流入極1換流器?，F有的極隔離方法是直接斷開斷路器，也就是直接斷開NBS2完成極2極隔離命令。如果大電流通過NBS2，使NBS2不能可靠斷開，則NBS2開關保護動作。動作的結果之一是合站地開關NBGS。分流以達到可靠斷開NBS2。
現有的雙極運行情況下，單極故障時超高壓直流系統完成極隔離方法的不足之處如果直流斷路器斷弧能力有限，直接斷開斷路器極有可能損壞斷路器，或根本斷不開斷路器，使另一極運行電流繼續(xù)流經接地故障點，從而使故障范圍擴大。沒有設置站地開關的工程則尤為明顯。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種利用移相確保雙極運行情況下，單極故障時超高壓直流系統完成極隔離的方法。特別適合極中性母線開關斷弧能力弱，以及沒有設置站地開關工程的情況。利用移相確保雙極運行情況時單極故障時超高壓直流系統完成極隔離的方法，其特征是雙極運行方式時，當單極故障后保護動作發(fā)出極閉鎖和極隔離命令前，檢查該極中性母線電流。如果IDNE＞定值(1)則，滿足一定的延時后，發(fā)出另一極移相命令。
式中，IDNE指中性線接地極引線側電流。
很顯然，另一極移相后，將沒有另一極運行電流流過該極中性母線開關。由于單極故障繼續(xù)存在，則故障極保護發(fā)出極閉鎖和極隔離命令。故障極可以可靠地完成極隔離。故障極完成極隔離后，健全極移相撤除，繼續(xù)輸送功率。
圖2顯示典型的利用移相確保雙極運行情況下，單極故障時完成極隔離的實現框圖。尤其是滿足一定的延時經單穩(wěn)后再發(fā)出另一極移相命令。單穩(wěn)的含義是當輸入為真時，輸出立刻為真且維持固定時間，爾后為假，不管輸入為真維持時間的長短。維持固定時間的長短可以設定。
本發(fā)明的特點 本發(fā)明利用移相確保雙極運行情況下，單極故障時超高壓直流系統完成極隔離的方法，特別適合極中性母線開關斷弧能力弱，以及沒有設置站地開關工程的情況。
四

圖1為本發(fā)明計算所使用量值的含義說明圖2為本發(fā)明利用移相確保雙極運行故障時完成極隔離的實現框圖五具體實施方式
讀取雙極運行狀態(tài)、保護檢測到單極故障、計算(1)式，利用圖2的實現框圖，得到另一極的移相命令和撤除移相命令。圖2利用移相確保雙極運行故障時完成極隔離的實現框圖，圖2中，滿足一定的延時經單穩(wěn)后再發(fā)出另一極移相命令。單穩(wěn)的含義是當輸入為真時，輸出立刻為真且維持固定時間，爾后為假，不管輸入為真維持時間的長短。維持固定時間的長短可以設定。
定值選擇參考公式(1)中定值約為0.05倍直流額定電流，延時約為180ms。維持固定時間的長短可以設定(幾十到幾百ms)，如單穩(wěn)時間約為200ms。
權利要求
1.利用移相確保雙極運行情況時單極故障時超高壓直流系統完成極隔離的方法，其特征是雙極運行方式時，當單極故障后保護動作發(fā)出極閉鎖和極隔離命令前，檢查該極中性母線電流；如果IDNE＞定值 (1)則，滿足一定的延時后，發(fā)出另一極移相命令；式中，IDNE指中性線接地極引線側電流。
2.由權利要求1所述的利用移相確保雙極運行情況時單極故障時超高壓直流系統完成極隔離的方法，其特征是滿足一定的延時經單穩(wěn)后再發(fā)出另一極移相命令。
3.由權利要求1所述的利用移相確保雙極運行情況時單極故障時超高壓直流系統完成極隔離的方法，其特征是式(1)中定值約為0.05倍直流額定電流，延時約為180ms，單穩(wěn)時間約為200ms。
全文摘要
利用移相確保雙極運行情況時單極故障時超高壓直流系統完成極隔離的方法，雙極運行方式時，當單極故障后保護動作發(fā)出極閉鎖和極隔離命令前，檢查該極中性母線電流；如果IDNE＞定值 (1)，則，滿足一定的延時后，發(fā)出另一極移相命令；式中，IDNE指中性線接地極引線側電流。本發(fā)明利用移相確保雙極運行情況下，單極故障時超高壓直流系統完成極隔離的方法，特別適合極中性母線開關斷弧能力弱，以及沒有設置站地開關工程的情況。
文檔編號H02H7/26GK1877948SQ200610085618
公開日2006年12月13日 申請日期2006年6月28日 優(yōu)先權日2006年6月28日
發(fā)明者王俊生, 李海英, 盧宇 申請人:南京南瑞繼保電氣有限公司