專利名稱：一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電力電子器件和控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新型的半導(dǎo)體器件一絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)在低電壓系統(tǒng)的應(yīng)用，使得IGBT作為開關(guān)器件的電壓源換流器(Voltage-Sourced Converter, VSC),隨后在工業(yè)驅(qū)動(dòng)裝置上得到廣泛應(yīng)用，再經(jīng)過隨后的IGBT器件的電壓和容量多次升級(jí)后，使得采用絕緣柵雙極晶體管構(gòu)成的電壓源換流器在直流輸配電網(wǎng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。在直流輸配電網(wǎng)應(yīng)用中換流器采用IGBT閥和兩電平(或多電平)三相機(jī)構(gòu)，并使用脈寬調(diào)制技術(shù)(Pulse Width Modulation，PWM)控制IGBT閥的開斷狀況，具備上述功能后使得由其構(gòu)成的直流配電網(wǎng)系統(tǒng)在許多方面不同于常規(guī)的直流輸配電，可以克服常規(guī)的直流輸配電中呈現(xiàn)的多類問題。這種新型的直流輸配電技術(shù)，簡(jiǎn)稱為“柔性直流(High VoltageDirect Current Flexible，HVDC-Flexible)”。目前的柔性直流輸電系統(tǒng)均以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)為主，如圖1所示。柔性直流(HVDC-Flexible)是從常規(guī)直流輸配電技術(shù)發(fā)展而來，優(yōu)點(diǎn)均為其常規(guī)直流輸配電的優(yōu)點(diǎn)，例如柔性直流輸配電線路相比于目前運(yùn)行中交流輸配電網(wǎng)線路要少一根導(dǎo)線，使其線路成本低，損耗小，節(jié)約了輸配電線路大量走廊通道；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)較少故障率，一般采用電纜作為配電網(wǎng)系統(tǒng)通道，電纜的輸送容量大、損耗小、使用周期長(zhǎng)、輸送距離不受限制；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)采用電纜作為輸配電通道，一般在地下使用直埋技術(shù)，工程成本低、工期短，還減少對(duì)環(huán)境的影響；另外，柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定強(qiáng)；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)非同步系統(tǒng)的互聯(lián)；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)所輸送的有功功率和無功功率可以快速獨(dú)立控制；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)較好地分期建設(shè)、擴(kuò)展性好；事故后快速恢復(fù)供電和黑啟動(dòng)；可以向無源電網(wǎng)供電等等。但是，目前投運(yùn)的柔性直流輸電系統(tǒng)大多為雙端系統(tǒng)，僅能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直流功率轉(zhuǎn)送。當(dāng)有多回交流系統(tǒng)饋入時(shí)需要采取直流互聯(lián)，需要多條直流輸電線路；另外，有多用戶，多再生能源(如風(fēng)能、太陽能等)饋入時(shí)，該柔性直流輸電系統(tǒng)的接口點(diǎn)不能滿足需求。另外，當(dāng)直流母線，含直流母線上的PT (Potential transformer,電壓互感器)等設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，無法及時(shí)查找到故障點(diǎn)，這將導(dǎo)致該柔性直流的配電網(wǎng)系統(tǒng)的供電可靠性大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前投運(yùn)的柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)的接口點(diǎn)不能滿足供電需求，以及在直流母線(含直流母線上的PT等設(shè)備)發(fā)生故障時(shí)，無法及時(shí)查找到故障點(diǎn)所導(dǎo)致的供電可靠性大大降低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)方法及系統(tǒng)，其可以為電壓穩(wěn)定提供支撐，提高電壓質(zhì)量，并且在直流母線發(fā)生故障時(shí)，可以及時(shí)排除故障，保證正常供電。本發(fā)明提供的一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)，包括
N條直流母線和N條直流輸電線路；每條直流母線與直流輸電線路間隔相連，組成柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)；N為大于等于3的自然數(shù)；
其中，所述N條直流母線中的一條直流母線所在的區(qū)域?yàn)橹鞴?jié)點(diǎn)換流站，其余直流母線所在的區(qū)域?yàn)樽庸?jié)點(diǎn)換流站；
所述每條直流母線上連接有至少一個(gè)用于將所述交流系統(tǒng)的電能整流成直流電能，匯入所述閉環(huán)形配電網(wǎng)的交流系統(tǒng)整流站；所述交流系統(tǒng)整流站一端通過直流互感器和直流開關(guān)與所述直流母線連接，另一端連接一交流系統(tǒng)；
所述每條直流母線上還連接有M個(gè)將直流電能逆變成交流電以供給用戶使用的用戶逆變站，所述每個(gè)用戶逆變站均通過直流互感器和直流開關(guān)與所述直流母線連接；M為大于等于I的自然數(shù)；
所述每條直流母線上還連接有至少一個(gè)將采集到的直流母線高電壓變換成二次電壓的PT ；
所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)還包括安裝在所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的母差保護(hù)裝置；
所述主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集其所在的直流母線的電流和電壓信號(hào)，并匯集到所述母差保護(hù)裝置；
所述母差保護(hù)裝置根據(jù)來自所述主節(jié)點(diǎn)換流站和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站的電流和電壓信號(hào)，判斷是否存在不平衡電流，如是，則判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在故障，如否，則判斷柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)正常工作。其中，所述每條直流輸電線路上設(shè)置有K臺(tái)用于在所述直流輸電線路有故障時(shí)跳閘將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離的直流開關(guān)；κ為大于等于2的自然數(shù)。其中，所述母差保護(hù)裝置包括
用于通過光纖通道采集所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)的主節(jié)點(diǎn)電流采集單元；
多個(gè)用于通過光纖通道采集所述各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)的子節(jié)點(diǎn)電流采集單元；
與所述主節(jié)點(diǎn)電流采集單元連接，用于將其采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元；
多個(gè)與所述子節(jié)點(diǎn)電流采集單元連接，用于將其采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元；
與所述主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元連接，用于對(duì)其轉(zhuǎn)換而成的數(shù)字量進(jìn)行求和計(jì)算比較的保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元；
與所述保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元連接，用于根據(jù)保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元的計(jì)算結(jié)果判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)是否存在不平衡電流，并在判定所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在不平衡電流時(shí)進(jìn)行故障隔離處理的命令執(zhí)行單元。
其中，所述命令執(zhí)行單元通過光纖通道與所述主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站連接。其中，所述每組直流母線區(qū)連接的交流系統(tǒng)整流站中，至少一個(gè)交流系統(tǒng)整流站作為用于控制直流電壓的調(diào)壓站。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種基于上述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)的母差保護(hù)方法，所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)，包括
N條直流母線和N條直流輸電線路；每條直流母線與直流輸電線路間隔相連，組成柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)；N為大于等于3的自然數(shù)；
其中，所述N條直流母線中的一條直流母線所在的區(qū)域?yàn)橹鞴?jié)點(diǎn)換流站，其余直流母線所在的區(qū)域?yàn)樽庸?jié)點(diǎn)換流站；
所述每條直流母線上連接有至少一個(gè)用于將所述交流系統(tǒng)的電能整流成直流電能，匯入所述閉環(huán)形配電網(wǎng)的交流系統(tǒng)整流站；所述交流系統(tǒng)整流站一端通過直流互感器和直流開關(guān)與所述直流母線連接，另一端連接一交流系統(tǒng)；
所述每條直流母線上還連接有M個(gè)將直流電能逆變成交流電以供給用戶使用的用戶逆變站，所述每個(gè)用戶逆變站均通過直流互感器和直流開關(guān)與所述直流母線連接；M為大于等于I的自然數(shù)；
所述每條直流母線上還連接有至少一個(gè)將采集到的直流母線高電壓變換成二次電壓的PT ；
所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)還包括安裝在所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的母差保護(hù)裝置；
所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)的母差保護(hù)方法，包括
所述主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集其所在的直流母線的電流和電壓信號(hào)，并匯集到所述母差保護(hù)裝置；
所述母差保護(hù)裝置根據(jù)來自所述主節(jié)點(diǎn)換流站和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站的電流和電壓信號(hào)，判斷是否存在不平衡電流；
如存在不平衡電流，則母差保護(hù)裝置判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在故障； 如不存在不平衡電流，則母差保護(hù)裝置判斷柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)正常工作。其中，所述母差保護(hù)裝置根據(jù)來自所述主節(jié)點(diǎn)換流站和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站的電流和電壓信號(hào)，判斷是否存在不平衡電流，包括
所述母差保護(hù)裝置的主節(jié)點(diǎn)電流采集單元通過光纖通道采集所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)；
所述母差保護(hù)裝置的多個(gè)子節(jié)點(diǎn)電流采集單元通過光纖通道采集所述各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)；
所述母差保護(hù)裝置的主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元將所述主節(jié)點(diǎn)電流采集單元其采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；
所述母差保護(hù)裝置的子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元將子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；
所述母差保護(hù)裝置的求和計(jì)算比較單元對(duì)所述主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元和子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換而成的數(shù)字量進(jìn)行求和計(jì)算比較； 所述母差保護(hù)裝置的命令執(zhí)行單元根據(jù)所述保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元的計(jì)算結(jié)果判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)是否存在不平衡電流，并在判定所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在不平衡電流時(shí)進(jìn)行故障隔離處理。實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果
本發(fā)明提供的一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)方法及系統(tǒng)，其通過閉環(huán)形設(shè)計(jì)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的柔性直流配電網(wǎng)存在的接口點(diǎn)不能滿足需求的技術(shù)問題；并且將該柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)中的一條直流母線所在的區(qū)域作為主節(jié)點(diǎn)換流站，其余作為子節(jié)點(diǎn)換流站，在主節(jié)點(diǎn)換流站上安裝有母差保護(hù)裝置，根據(jù)采集到的主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站上的電流和電壓進(jìn)行故障判斷，可以有效而快捷的進(jìn)行故障排除。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)柔性直流輸電系統(tǒng)的示意 圖2為本發(fā)明提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的直流母線區(qū)的結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意 圖5為圖4中母差保護(hù)裝置的具體結(jié)構(gòu)示意 圖6為本發(fā)明提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意 圖7為本發(fā)明提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)方法實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意 圖8為本發(fā)明提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)方法實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了解決目前投運(yùn)的柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)的接口點(diǎn)不能滿足供電需求，以及在直流母線(含直流母線上的PT等設(shè)備)發(fā)生故障時(shí)，無法及時(shí)查找到故障點(diǎn)所導(dǎo)致的供電可靠性大大降低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)方法及系統(tǒng)，其可以為電壓穩(wěn)定提供支撐，提高電壓質(zhì)量，并且在直流母線發(fā)生故障時(shí)，可以及時(shí)排除故障，保證正常供電。本發(fā)明提供的一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)，包括
N條直流母線和N條直流輸電線路；每條直流母線與直流輸電線路間隔相連，組成柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)；N為大于等于3的自然數(shù)；
其中，所述N條直流母線中的一條直流母線所在的區(qū)域?yàn)橹鞴?jié)點(diǎn)換流站，其余直流母線所在的區(qū)域?yàn)樽庸?jié)點(diǎn)換流站； 所述每條直流母線上連接有至少一個(gè)用于將所述交流系統(tǒng)的電能整流成直流電能，匯入所述閉環(huán)形配電網(wǎng)的交流系統(tǒng)整流站；所述交流系統(tǒng)整流站一端通過直流互感器和直流開關(guān)與所述直流母線連接，另一端連接一交流系統(tǒng)；
其中，所述每組直流母線區(qū)連接的交流系統(tǒng)整流站中，至少一個(gè)交流系統(tǒng)整流站作為用于控制直流電壓的調(diào)壓站。所述每條直流母線上還連接有M個(gè)將直流電能逆變成交流電以供給用戶使用的用戶逆變站，所述每個(gè)用戶逆變站均通過直流互感器和直流開關(guān)與所述直流母線連接；M為大于等于I的自然數(shù)；
所述每條直流母線上還連接有至少一個(gè)將采集到的直流母線高電壓變換成二次電壓的PT ；
所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)還包括安裝在所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的母差保護(hù)裝置；
所述主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集其所在的直流母線的電流和電壓信號(hào)，并匯集到所述母差保護(hù)裝置；
所述母差保護(hù)裝置根據(jù)來自所述主節(jié)點(diǎn)換流站和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站的電流和電壓信號(hào)，判斷是否存在不平衡電流，如是，則判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在故障，如否，則判斷柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)正常工作。其中，所述每條直流輸電線路上設(shè)置有K臺(tái)用于在所述直流輸電線路有故障時(shí)跳閘將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離的直流開關(guān)；κ為大于等于2的自然數(shù)。其中，所述母差保護(hù)裝置包括
用于通過光纖通道采集所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)的主節(jié)點(diǎn)電流采集單元；
多個(gè)用于通過光纖通道采集所述各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)的子節(jié)點(diǎn)電流采集單元；
與所述主節(jié)點(diǎn)電流采集單元連接，用于將其采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元；
多個(gè)與所述子節(jié)點(diǎn)電流采集單元連接，用于將其采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元；
與所述主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元連接，用于對(duì)其轉(zhuǎn)換而成的數(shù)字量進(jìn)行求和計(jì)算比較的保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元；
與所述保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元連接，用于根據(jù)保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元的計(jì)算結(jié)果判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)是否存在不平衡電流，并在判定所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在不平衡電流時(shí)進(jìn)行故障隔離處理的命令執(zhí)行單元。其中，所述命令執(zhí)行單元通過光纖通道與所述主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站連接。實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果
本發(fā)明提供的一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)，其通過閉環(huán)形設(shè)計(jì)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的柔性直流配電網(wǎng)存在的接口點(diǎn)不能滿足需求的技術(shù)問題；并且將該柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)中的一條直流母線所在的區(qū)域作為主節(jié)點(diǎn)換流站，其余作為子節(jié)點(diǎn)換流站，在主節(jié)點(diǎn)換流站上安裝有母差保護(hù)裝置，根據(jù)采集到的主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站上的電流和電壓進(jìn)行故障判斷，可以有效而快捷的進(jìn)行故障排除。以下將舉例詳細(xì)說明本發(fā)明提供的一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)。首先請(qǐng)參見圖2，為本發(fā)明提供的一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例為尚未為該配電網(wǎng)配置母差保護(hù)裝置的示意圖。圖2所示的一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)，其是以3條直流母線和3條直流輸電線路構(gòu)成“手拉手”的閉環(huán)形配電網(wǎng)進(jìn)行說明的。具體的，圖2所示的基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)包括
3條直流母線，分別是直流母線1、直流母線2、直流母線3 ；3條直流輸電線路，分別是直流輸電線路1、直流輸電線路2、直流輸電線路3 ；
該閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)還至少包括6臺(tái)直流開關(guān)(QF1、QF2、QF3、QF4、QF5、QF6)，當(dāng)然視具體情況，每條直流輸電線路上設(shè)置的直流開關(guān)可以不止兩個(gè)；至少包括3臺(tái)交流系統(tǒng)整流站(或調(diào)壓站)，分別為交流系統(tǒng)整流站(或調(diào)壓站)1、交流系統(tǒng)整流站(或調(diào)壓站)2、交流系統(tǒng)整流站(或調(diào)壓站)3 ；
另外，各直流母線上有M臺(tái)用戶逆變站，具體的直流母線I上有用戶逆變站1-1··· 1-m;直流母線2上有用戶逆變站2-1··· 2-n;直流母線3上有用戶逆變站3-1··· 3-m ；
該閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)中各個(gè)部件的作用如下
直流母線1、直流母線2、直流母線3的作用主要通過直流輸電線路構(gòu)成“手拉手”的閉環(huán)形配電網(wǎng)，同時(shí)連接各交流系統(tǒng)整流站(或調(diào)壓站)，起到匯集電能的作用。直流輸電線路1、直流輸電線路2、直流輸電線路3的作用將各條直流母線1、直流母線2、直流母線3連接在一起，實(shí)現(xiàn)電能輸送和電能均勻分配。直流輸電線路上設(shè)置的直流開關(guān)(QF1、QF2、QF3、QF4、QF5、QF6)作用主要當(dāng)各條直流輸電線路(1、2、3)有故障時(shí)跳閘將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離.
如圖2中直流輸電線路I上dl點(diǎn)故障，該直流輸電線路I的保護(hù)動(dòng)作跳開兩側(cè)的直流開關(guān)(QF1、QF2)，即可實(shí)現(xiàn)故障隔離。直流母線上設(shè)置的各臺(tái)用戶逆變站作用主要將直流電能通過逆變技術(shù)逆變成用戶所需要的交流電供給使用。交流系統(tǒng)整流站(或調(diào)壓站)主要作用是將交流系統(tǒng)的電能通過整流技術(shù)整流成直流電能，匯入柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電能分配；在柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)至少有I個(gè)交流系統(tǒng)整流站充當(dāng)調(diào)壓站，作用主要是控制直流電壓，起到平衡系統(tǒng)直流電壓功能。交流系統(tǒng)1、交流系統(tǒng)2、交流系統(tǒng)3的主要作用提供電能。需要說明的是，直流母線和直流輸電線路的條數(shù)還可以是4、5、6、7等其他數(shù)量；每條直流母線上的交流系統(tǒng)整流站(調(diào)壓站)、交流系統(tǒng)、以及用戶逆變器的數(shù)量也可以進(jìn)行靈活的設(shè)置；每條直流輸電線路上的直流開關(guān)數(shù)量也可以設(shè)置成不同的數(shù)值。圖2所示的柔性直流閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)換流站其主要特點(diǎn)是利用直流母線作為匯總及輸送電能的環(huán)節(jié)，可以解決多用戶、多再生能源(如風(fēng)能、太陽能等)饋入時(shí)接口點(diǎn)需求，也具有增強(qiáng)提高供電可靠性等多方面的優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)一步的，為了避免在直流母線(含直流母線上的PT等設(shè)備)發(fā)生故障時(shí)，無法及時(shí)查找到故障點(diǎn)所導(dǎo)致的供電可靠性大大降低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)，其可以為電壓穩(wěn)定提供支撐，提高電壓質(zhì)量，并且在直流母線發(fā)生故障時(shí)(例如圖2所示的直流母線區(qū)I出現(xiàn)故障點(diǎn)d2)，可以及時(shí)排除故障，保證正常供電。參見圖3，為本發(fā)明提供的本發(fā)明提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)的直流母線區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例一提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)首先對(duì)如圖2所示的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的直流母線區(qū)進(jìn)行配置，以圖2中的一條直流母線I所在的直流母線區(qū)I為例進(jìn)行說明，如下
該直流母線上設(shè)置有至少I臺(tái)以上交流系統(tǒng)整流站；以及至少I以上用戶側(cè)逆變站(如圖3中有N臺(tái))，還設(shè)置有直流開關(guān)1、直流開關(guān)2及直流開關(guān)N ；以及直流互感器1、直流互感2及直流互感器N ;另，該直流母線上還設(shè)置有I臺(tái)PT。該直流母線以及其上設(shè)置的以上元件的作用如下
直流母線作用主要通過直流輸電線路構(gòu)成“手拉手”的閉環(huán)形配電網(wǎng)，同時(shí)連接各交流系統(tǒng)整流站(或調(diào)壓站)，起到匯集電能；
直流開關(guān)1-N的作用主要是當(dāng)有故障時(shí)跳閘將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離作用；
PT主要將采集到直流母線高電壓按照要求變換成保護(hù)需要的二次電壓；
直流互感器1、直流互感器2及直流互感器N主要作用是采集各支路的電流按照要求變換成保護(hù)需要的二次電流；其中，這些直流互感器均為光電流互感器，采集的信號(hào)是以光的方式通過光纖傳輸。需要說明的是，圖3中直流母線示意圖及其所涉及的元件在內(nèi)屬于閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)其中I個(gè)換流站。圖3中直流母線示意圖只是閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)I個(gè)節(jié)點(diǎn)上的母線，其他節(jié)點(diǎn)上的直流母線的設(shè)置相同，在此不再贅述。對(duì)于本發(fā)明提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)系統(tǒng)，可以將其理解為大節(jié)點(diǎn)，而圖3中直流母線可以理解為一個(gè)子節(jié)點(diǎn)。圖2所示的本發(fā)明中的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)可以理解為大差保護(hù)，用于判斷閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)是否存在故障；而圖3所示的直流母線可以理解為小差保護(hù)，用于判斷閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)具體故障母線。本發(fā)明提供的基于柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)系統(tǒng)母差保護(hù)系統(tǒng)由大差保護(hù)和小差保護(hù)構(gòu)成。本發(fā)明提出的柔性直流的閉環(huán)形智能配電網(wǎng)母差保護(hù)系統(tǒng)涉及的各母線分散在不同地方特點(diǎn)，因此可以選擇柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)中的I個(gè)換流站為主節(jié)點(diǎn)換流站，如選擇圖2所示的柔性直流的閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的直流母線I作為主節(jié)點(diǎn)換流站，在其上安裝一個(gè)母差保護(hù)裝置，即可構(gòu)成本發(fā)明提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)母差保護(hù)系統(tǒng)，具體如圖4所示，當(dāng)然圖4中的各段直流母線均如圖3那樣設(shè)置有直流互感器和直流開關(guān)等，為直觀起見，圖4中并未詳細(xì)示出，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其各個(gè)直流母線段所在的直流母線區(qū)均如圖3那樣設(shè)置。具體的，母差保護(hù)裝置具體結(jié)構(gòu)如圖5所示
本實(shí)施例中的母差保護(hù)裝置包括用于通過光纖通道采集所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)的主節(jié)點(diǎn)電流采集單元；
多個(gè)用于通過光纖通道采集所述各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)的子節(jié)點(diǎn)電流采集單元；
與所述主節(jié)點(diǎn)電流采集單元連接，用于將其采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元；
多個(gè)與所述子節(jié)點(diǎn)電流采集單元連接，用于將其采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元；
與所述主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元連接，用于對(duì)其轉(zhuǎn)換而成的數(shù)字量進(jìn)行求和計(jì)算比較的保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元； 與所述保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元連接，用于根據(jù)保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元的計(jì)算結(jié)果判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)是否存在不平衡電流，并在判定所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在不平衡電流時(shí)進(jìn)行故障隔離處理的命令執(zhí)行單元。其中，所述命令執(zhí)行單元通過光纖通道與所述主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站連接。另外，母差保護(hù)裝置還可以包括信息打印輸出單元、人機(jī)對(duì)話單元等等，其作用分別如下
信息打印輸出單元用于對(duì)保護(hù)動(dòng)作等進(jìn)行打印。人機(jī)對(duì)話單元用于對(duì)定值修改及狀態(tài)查看等。圖6為本發(fā)明提供的一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。上述實(shí)施例中的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)僅是一個(gè)單閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)，可以根據(jù)城市發(fā)展的需要擴(kuò)展成多閉環(huán)形互相連接智能配電網(wǎng)系統(tǒng)(一環(huán)、二環(huán)……N環(huán))，其中，每一環(huán)的閉環(huán)形配電網(wǎng)之間通過直流聯(lián)絡(luò)線路連接，以便增強(qiáng)輸送電的能力。具體如圖6所示，其中，為了簡(jiǎn)便起見，對(duì)于直流母線區(qū)的配置以及每一環(huán)上連接的母差保護(hù)裝置并未示出，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其中每一環(huán)上都連接有母差保護(hù)裝置，并且其直流母線區(qū)均如圖3中那樣設(shè)置。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種基于上述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)的母差保護(hù)方法。如圖7所示，本發(fā)明提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)的母差保護(hù)方法，包括
步驟100，主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集其所在的直流母線的電流和電壓信號(hào)，并匯集到所述母差保護(hù)裝置；
步驟101，母差保護(hù)裝置根據(jù)來自所述主節(jié)點(diǎn)換流站和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站的電流和電壓信號(hào)，判斷是否存在不平衡電流；
步驟102，如存在不平衡電流，則母差保護(hù)裝置判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在故障；
步驟103，如不存在不平衡電流，則母差保護(hù)裝置判斷柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)正常工作。
如圖8所示，母差保護(hù)裝置根據(jù)來自所述主節(jié)點(diǎn)換流站和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站的電流和電壓信號(hào)，判斷是否存在不平衡電流的步驟，包括
步驟200，母差保護(hù)裝置的主節(jié)點(diǎn)電流采集單元通過光纖通道采集所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)；
步驟201，母差保護(hù)裝置的多個(gè)子節(jié)點(diǎn)電流采集單元通過光纖通道采集所述各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)；
步驟202，母差保護(hù)裝置的主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元將所述主節(jié)點(diǎn)電流采集單元其采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；
步驟203，母差保護(hù)裝置的子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元將子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；
步驟204，母差保護(hù)裝置的求和計(jì)算比較單元對(duì)所述主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元和子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換而成的數(shù)字量進(jìn)行求和計(jì)算比較；
步驟205，母差保護(hù)裝置的命令執(zhí)行單元根據(jù)所述保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元的計(jì)算結(jié)果判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)是否存在不平衡電流，并在判定所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在不平衡電流時(shí)進(jìn)行故障隔離處理。本發(fā)明提供的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)的母差保護(hù)方法的具體應(yīng)用如下
柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)各子節(jié)點(diǎn)換流站通過直流互感器采集電流量。同時(shí)主節(jié)點(diǎn)換流站通過直流電流互感器采集電流量。將閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)各小節(jié)點(diǎn)換流站通過直流電流互感器采集電流量匯集到主節(jié)點(diǎn)換流站上連接的母差保護(hù)裝置進(jìn)行計(jì)算和比較。如果閉環(huán)形配電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生故障，主節(jié)點(diǎn)換流站連接的母差保護(hù)裝置的大差保護(hù)感應(yīng)到不平衡電流，并且是突變的，即所有故障電流往故障點(diǎn)流入，電流突變?cè)龃螅妷航档?。如果在閉環(huán)形配電網(wǎng)外發(fā)生故障整個(gè)閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)流進(jìn)流出的負(fù)荷是相等的。主節(jié)點(diǎn)換流站連接的母差保護(hù)裝置中有對(duì)應(yīng)各子節(jié)點(diǎn)換流站的小差保護(hù)，同樣感應(yīng)到不平衡電流，并且是突變的(電流突變?cè)龃?，電壓降?，由此可以計(jì)算和比較出發(fā)生故障的直流母線子節(jié)點(diǎn)。如圖2所示，直流母線I故障在主站母差保護(hù)裝置計(jì)算出換流站I節(jié)點(diǎn)有差流等。主節(jié)點(diǎn)換流站連接的母差保護(hù)裝置等待對(duì)應(yīng)各子節(jié)點(diǎn)換流站的小差保護(hù)計(jì)算完畢后，將跳閘命令傳達(dá)發(fā)生故障的子節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行跳閘將故障隔離。實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果
第一，本發(fā)明的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)母差保護(hù)系統(tǒng)及方法，可以解決目前在柔性直流輸電中采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直流功率轉(zhuǎn)送薄弱的問題。第二，本發(fā)明的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)母差保護(hù)系統(tǒng)及方法，可以解決目前交流供點(diǎn)電壓質(zhì)量差問題。具體的，本發(fā)明采用柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)至少有I個(gè)交流系統(tǒng)整流站充當(dāng)調(diào)壓站，作用主要是控制直流電壓，起到平衡系統(tǒng)直流電壓功能，提高電壓質(zhì)量。第三，本發(fā)明的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)母差保護(hù)系統(tǒng)及方法，可以解決輸電通道走廊緊張局面的技術(shù)問題。具體的，本發(fā)明采用柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)，主要用于比較集中的城市，在直流輸電線路采用直流電纜輸電，只需要兩條輸電通道，節(jié)約了一條輸電通道(如有三條輸電線路就可以減少3條輸電通道)，另外還不受輸電走廊的制約，便于擴(kuò)容。另外，在本發(fā)明提供的基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)的直流輸電線路兩端不需要安裝任何整流站和逆變站，節(jié)約成本。第四，本發(fā)明的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)母差保護(hù)系統(tǒng)及方法，其將該柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)中的一條直流母線所在的區(qū)域作為主節(jié)點(diǎn)換流站，其余作為子節(jié)點(diǎn)換流站，在主節(jié)點(diǎn)換流站上安裝有母差保護(hù)裝置，根據(jù)采集到的主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站上的電流和電壓進(jìn)行故障判斷，可以有效而快捷的進(jìn)行故障排除。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括N條直流母線和N條直流輸電線路；每條直流母線與直流輸電線路間隔相連，組成柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)；N為大于等于3的自然數(shù)；其中，所述N條直流母線中的一條直流母線所在的區(qū)域?yàn)橹鞴?jié)點(diǎn)換流站，其余直流母線所在的區(qū)域?yàn)樽庸?jié)點(diǎn)換流站；所述每條直流母線上連接有至少一個(gè)用于將所述交流系統(tǒng)的電能整流成直流電能，匯入所述閉環(huán)形配電網(wǎng)的交流系統(tǒng)整流站；所述交流系統(tǒng)整流站一端通過直流互感器和直流開關(guān)與所述直流母線連接，另一端連接一交流系統(tǒng)；所述每條直流母線上還連接有M個(gè)將直流電能逆變成交流電以供給用戶使用的用戶逆變站，所述每個(gè)用戶逆變站均通過直流互感器和直流開關(guān)與所述直流母線連接；M為大于等于I的自然數(shù)；所述每條直流母線上還連接有至少一個(gè)將采集到的直流母線高電壓變換成二次電壓的電壓互感器PT ；所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)還包括安裝在所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的母差保護(hù)裝置；所述主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集其所在的直流母線的電流和電壓信號(hào)，并匯集到所述母差保護(hù)裝置；所述母差保護(hù)裝置根據(jù)來自所述主節(jié)點(diǎn)換流站和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站的電流和電壓信號(hào)，判斷是否存在不平衡電流，如是，則判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在故障，如否，則判斷柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)正常工作。
2.如權(quán)利要求1所述的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述每條直流輸電線路上設(shè)置有K臺(tái)用于在所述直流輸電線路有故障時(shí)跳閘將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離的直流開關(guān)；K為大于等于2的自然數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述母差保護(hù)裝置包括用于通過光纖通道采集所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)的主節(jié)點(diǎn)電流采集單元；多個(gè)用于通過光纖通道采集所述各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)的子節(jié)點(diǎn)電流采集單元；與所述主節(jié)點(diǎn)電流采集單元連接，用于將其采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元；多個(gè)與所述子節(jié)點(diǎn)電流采集單元連接，用于將其采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元；與所述主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元連接，用于對(duì)其轉(zhuǎn)換而成的數(shù)字量進(jìn)行求和計(jì)算比較的保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元；與所述保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元連接，用于根據(jù)保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元的計(jì)算結(jié)果判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)是否存在不平衡電流，并在判定所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在不平衡電流時(shí)進(jìn)行故障隔離處理的命令執(zhí)行單元。
4.如權(quán)利要求3所述的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述命令執(zhí)行單元通過光纖通道與所述主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站連接。
5.如權(quán)利要求4所述的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述每組直流母線區(qū)連接的交流系統(tǒng)整流站中，至少一個(gè)交流系統(tǒng)整流站作為用于控制直流電壓的調(diào)壓站。
6.一種基于權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)的母差保護(hù)方法，其特征在于，所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)，包括N條直流母線和N條直流輸電線路；每條直流母線與直流輸電線路間隔相連，組成柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)；N為大于等于3的自然數(shù)；其中，所述N條直流母線中的一條直流母線所在的區(qū)域?yàn)樵撝鞴?jié)點(diǎn)換流站，其余直流母線所在的區(qū)域?yàn)樽庸?jié)點(diǎn)換流站；所述每條直流母線上連接有至少一個(gè)用于將所述交流系統(tǒng)的電能整流成直流電能，匯入所述閉環(huán)形配電網(wǎng)的交流系統(tǒng)整流站；所述交流系統(tǒng)整流站一端通過直流互感器和直流開關(guān)與所述直流母線連接，另一端連接一交流系統(tǒng)；所述每條直流母線上還連接有M個(gè)將直流電能逆變成交流電以供給用戶使用的用戶逆變站，所述每個(gè)用戶逆變站均通過直流互感器和直流開關(guān)與所述直流母線連接；M為大于等于I的自然數(shù)；所述每條直流母線上還連接有至少一個(gè)將采集到的直流母線高電壓變換成二次電壓的PT ；所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)還包括安裝在所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的母差保護(hù)裝置；所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)的母差保護(hù)方法，包括所述主節(jié)點(diǎn)換流站和子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集其所在的直流母線的電流和電壓信號(hào)，并匯集到所述母差保護(hù)裝置；所述母差保護(hù)裝置根據(jù)來自所述主節(jié)點(diǎn)換流站和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站的電流和電壓信號(hào)，判斷是否存在不平衡電流；如存在不平衡電流，則母差保護(hù)裝置判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在故障；如不存在不平衡電流，則母差保護(hù)裝置判斷柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)正常工作。
7.如權(quán)利要求6所述的柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)方法，其特征在于，所述母差保護(hù)裝置根據(jù)來自所述主節(jié)點(diǎn)換流站和各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站的電流和電壓信號(hào)，判斷是否存在不平衡電流，包括所述母差保護(hù)裝置的主節(jié)點(diǎn)電流采集單元通過光纖通道采集所述主節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)；所述母差保護(hù)裝置的多個(gè)子節(jié)點(diǎn)電流采集單元通過光纖通道采集所述各個(gè)子節(jié)點(diǎn)換流站上的直流互感器采集的電流和電壓信號(hào)；所述母差保護(hù)裝置的主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元將所述主節(jié)點(diǎn)電流采集單元其采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；所述母差保護(hù)裝置的子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元將子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元采集的到電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；所述母差保護(hù)裝置的求和計(jì)算比較單元對(duì)所述主節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元和子節(jié)點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換而成的數(shù)字量進(jìn)行求和計(jì)算比較； 所述母差保護(hù)裝置的命令執(zhí)行單元根據(jù)所述保護(hù)裝置求和計(jì)算比較單元的計(jì)算結(jié)果判斷所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)是否存在不平衡電流，并在判定所述柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)存在不平衡電流時(shí)進(jìn)行故障隔離處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括N條直流母線和N條直流輸電線路；每條直流母線與直流輸電線路間隔相連，組成柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)；其中，N條直流母線中的一條直流母線所在的區(qū)域?yàn)橹鞴?jié)點(diǎn)換流站，其余直流母線所在的區(qū)域?yàn)樽庸?jié)點(diǎn)換流站；每條直流母線上連接有交流系統(tǒng)整流站；交流系統(tǒng)整流站一端通過直流互感器和直流開關(guān)與直流母線連接，另一端連接一交流系統(tǒng)；每條直流母線上還連接用戶逆變站和PT；柔性直流閉環(huán)形智能配電網(wǎng)的母差保護(hù)系統(tǒng)還包括安裝在主節(jié)點(diǎn)換流站上的母差保護(hù)裝置。本發(fā)明可以為電壓穩(wěn)定提供支撐，提高電壓質(zhì)量，并且在直流母線發(fā)生故障時(shí)，可以及時(shí)排除故障，保證正常供電。
文檔編號(hào)H02H7/22GK103001191SQ20121042566
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者王世祥 申請(qǐng)人:深圳供電局有限公司