高压直流输电的控制和保护系统策略分析2河南绿控科技有限公司,河南许昌461000摘要：近几年来连缕的雾猩天气，己成为我国当前社会发展和能源策咯选择面临的最迫切需要解决的环境问题，火力发电中燃煤是影响雾靈的主要污染成分PM2.5的一个重要因素。治理雾靈，首先要控制燃煤排放。经济发展需要电力能源，但目前燃煤发电仍旧是我国主要电力来源。随着国内环境和能源的问题突出，对我国电网结构和能源布局提出新的要求。高压直流输电有着输送能量大、距离远、损耗低、运行可靠、调节快速等优点，越来越被广泛应用。这就需要对高压直流输电的控制和保护系统策略进行进一步分析，实现最优策略方案。关键词：高压直流输电；控制；保护系统中图分类号：G31文献标识码：A1引言高压直流输电系统直流分压器传感器故障是导致直流电压波动的直接原因。从2005年07月至今，高肇直流、天广直流、兴安直流、普侨直流等国内直流工程多次出现电压波动。发生电压波动时，逆变侧直流电压测量值比实际值偏低，整流侧直流电压在直流控制系统作用下比电压参考值高。电压波动幅度越大对直流系统造成的影响越严重，甚至会造成整流侧电压幅值达到部分直流保护的电压定值，如直流低电压保护（27DC）或过电压保护（59/37DC），导致直流闭锁。因此，研究直流电压控制原理，改进直流电压稳定控制方法，降低电压波动对直流系统稳定性的影响，具有十分重要的意义。2高压直流输电系统电气回路接线方式2.1单极大地回线方式单极大地回线方式是利用整流站和逆变站的同一个极、同一极直流线路、两侧接地极线路和大地构成直流回路。在此种接线方式下，大地相当于直流回路中的一根导线，流经大地的电流与流经直流线路的电流大小相等，为直流输电系统的运行电流。这种方式下直流输电过程中的损耗与双极回线方式下一个极的损耗相比要偏大，因为增加了直流电流流经接地极线路和大地的损耗。如果直流输电系统接地极长期通过比较大的入地电流，将造成极址附近金属设施的电腐蚀，还会导致中性点接地变压器铁芯磁饱和。在当前南网电力系统调度方式下，单极大地回线方式不能长时间大电流运行，其主要原因是受接地极附近油气管网安全性的影响。单极大地运行方式仅作为过渡过程，运行时间一般要求不超过半小时。2.2单极金属回线方式单极金属回线方式下，直流回路包括双极换流站的同一极、双极直流输电线路。其中另一极直流线路（又称金属返回线）用来代替单极大地回线方式下的大地回路，在此回线方式下输电过程中的损耗要大于单极大地回线方式下的损耗，盖因大地回线的电阻要小于直流线路的电阻。当一极故障或接地极故障无法运行时，可将双极大地回线方式转为单极金属回线方式。在金属回线方式下，可以避免由直流入地电流引起的金属电腐蚀和变压器铁芯磁饱和问题。在单极金属回线方式下，直流系统只有一个接地点，此接地点在逆变站站内接地极母线处，在接线方式转为单极金属回线方式时接地，因此逆变站中性母线电压为0kV（阻抗压降基本为0），而整流站中性母线电压值等于地电位减去非运行极直流线路上的压降。此时，整流站运行极高压直流母线对地电压绝对值不等于直流控制系统电压控制的电压整定值，而是比电压整定值小，它们的差值就等于整流站运行极中性母线电压值。2.3双极大地回线方式双极大地回线方式是直流输电系统最基本的接线方式。在正常运行方式下，两极的电流大小相等，方向相反，互相抵消后大地回路中的电流为零。3高压直流控制和保护系统的应用3.1实现统一集中按制保护策略的条件目前細蛇制模式下，开展复杂控制操作时，需要调度和两端换流站，甚至多端换流站运行人员通过电话、传真等联系方式来配合进行；当系统出现异常、故障情况时，一般是由各换流站运行人员将相关信息上报调度，由调度下令安排运行方式；各站根据本站内实际情况进行异常、故障的分析与处理，多数情况下，还需要和调度反复多次沟通和回报。有时会出现调度对麵青况掌握不够，甚至出现瞒报、误报情况；各换流站现场人员对系统情况不了解不清楚，不能做出正确处理，不利于调度及时的掌握整个系统的异常和故障信息，进一步提高系统异常和細窜排除效率，...