简介
1、背景:最后断路器保护是直流工程重要的保护,能避免逆变侧交直流产生严重过电压损坏一次设备和避免整流侧停电事故扩大。当前,在南网各回直流中均配置了最后断路器保护,但保护的设计方法掌握在西门子、ABB等国外厂家手里,国内行业内既没有明确的保护设计方法和功能配置规范,也没有明确的验证方法和工具,其运行可靠性没有保证。目前,南网投运的各回直流工程总功率为27400兆瓦,但均无法充分验证最后断路器、分裂母线逻辑,保护的防误动、防拒动性能没法保证,存在巨大的运行风险。 近年,南方电网已发生多起因“最后断路器”保护误动而导致直流闭锁的事件;最近,巴西电网也发生一次全国大停电的事故(事故原因之一是没有配置“最后断路器”保护),带来严重的经济损失和社会影响。这集中暴露出“最后断路器”保护的可靠性不高、配置和检验不规范的问题,因此亟需开展保护设计和逻辑验证的研究。
2、研究内容: 针对以上问题,项目开展了:①开展了基于图论的通用型保护算法研究,形成基于图论的通用型保护程序,可替代传统算法的保护程序,应用到各直流工程;②开展了保护配置和检验研究,形成全南网的保护技术规范,确保保护逻辑和功能的完整性、正确性;③开展保护功能快速自动验证装置研制,形成保护功能验证系统,解决保护在直流工程各阶段均无法全面验证的难题;④直流工程各阶段的保护验证方案研究,发现了多个逻辑隐患,避免多回直流停运。
3、创新点: 经研究,全面掌握最后断路器、分裂母线保护设计链条的各环节,包括底层的算法、前端的保护配置、后端的保护检验等,并研制出保护功能验证装置,主要创新点如下:①首次将图论理论引入直流工程“最后断路器”保护设计,开发了一种通用型直流“最后断路器”保护新算法,适用于任何常直、柔直,全面提高了保护可靠性;②提出了一种通用型全回路的“最后断路器”保护验证方法,并自主研制了保护功能验证装置,适用于直流工程厂内测试(FPT、DPT试验)/现场调试等阶段,解决了各直流的保护无法带回路全面测试的难题;③形成了“最后断路器”保护配置和检验的技术规范,解决了行业内功能配置差异大、动作策略不一致、检验无标准等问题,填补了行业空白,树立了行业标杆。