第四讲特高压系统及大容量机组保护_精品文档.ppt

1、第四讲第四讲高压系统及大容量机组保护的部分进展高压系统及大容量机组保护的部分进展南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司特高压系统及大容量机组保护的特高压系统及大容量机组保护的研究进展情况研究进展情况1.800kV HVDC1.800kV HVDC控制保护系统控制保护系统2.2.特高压交流保护特高压交流保护3.3.大容量机组保护大容量机组保护4.4.通道研究通道研究 5.5.相关技术规范和标准化建设相关技术规范和标准化建设一、一、HVDCHVDC控制保护系统控制保护系统南瑞继保承接国家电网公司的重大科技攻关项目：南瑞继保承接国家电网公司的重大科技攻关项目：超高压直流输电控制和保护系统开

2、发研究超高压直流输电控制和保护系统开发研究直流控制保护技术引进与设备开发直流控制保护技术引进与设备开发一、一、HVDCHVDC控制保护系统控制保护系统南瑞继保先后完成如下南瑞继保先后完成如下HVDCHVDC工程工程：1)1)灵宝背靠背灵宝背靠背HVDCHVDC工程（连接华中和西北电网）工程（连接华中和西北电网）（220kV/330kV220kV/330kV）2)2)葛洲坝葛洲坝上海南桥上海南桥500kV HVDC500kV HVDC控制和保护系控制和保护系统的改造工程，统的改造工程，3)3)三峡右岸三峡右岸-上海上海500kVHVDC500kVHVDC控制和保护系统工控制和保护系统工程后程后以

3、上项目都已投运以上项目都已投运一、一、HVDCHVDC控制保护系统控制保护系统南瑞继保正在进行的项目：南瑞继保正在进行的项目：1)1)中俄黑河中俄黑河HVDCHVDC背靠背工程背靠背工程2)800kV2)800kV直流控制保护系统的研究直流控制保护系统的研究 一、一、HVDCHVDC控制保护系统控制保护系统HVDCHVDC控制保护系统控制保护系统 1 1、控制保护系统结构，控制保护系统结构，2 2、直流系统控制直流系统控制 3 3、直流系统保护直流系统保护 4 4、运行人员控制系统运行人员控制系统 5 5、南瑞继保在南瑞继保在800kV800kV控制和保护系统方面已完控制和保护系统方面已完成的

4、工作成的工作 1 1、HVDCHVDC控制保护系统控制保护系统结构结构1)1)控制保护以每个控制保护以每个12 12 脉动换流单元为基本单元进脉动换流单元为基本单元进行配置行配置2)2)直流系统保护应与控制系统主机独立设计，换流直流系统保护应与控制系统主机独立设计，换流变保护、交流滤波器、直流滤波器保护采用独立变保护、交流滤波器、直流滤波器保护采用独立装置配置。装置配置。3)3)控制保护系统单一元件的故障不导致直流系统中控制保护系统单一元件的故障不导致直流系统中任何任何12 12 脉动换流单元退出运行。脉动换流单元退出运行。4)4)在高层控制单元故障时，在高层控制单元故障时，12 12 脉动换

5、流单元控制脉动换流单元控制系统仍然能维持直流系统的当前运行状态继续运系统仍然能维持直流系统的当前运行状态继续运行、或根据运行人员的指令退出运行。行、或根据运行人员的指令退出运行。1、HVDC控制保护系统控制保护系统-结构结构5)5)换流站控制系统的就地控制单元按间隔设计并配换流站控制系统的就地控制单元按间隔设计并配置设备。置设备。6)6)站用电源系统和辅助系统控制采用独立主机、不站用电源系统和辅助系统控制采用独立主机、不与其它子系统共用主机。与其它子系统共用主机。7)7)控制保护系统具有效的防死机和防病毒侵入和扩控制保护系统具有效的防死机和防病毒侵入和扩散的措施。散的措施。2 2、HVDCHV

6、DC控制保护系统控制保护系统-控制控制1)1)运行方式：对技术上可以实现所有可能的运行方式，根运行方式：对技术上可以实现所有可能的运行方式，根据实际的需要进行了取舍，保留符合实际应用的运行方式，据实际的需要进行了取舍，保留符合实际应用的运行方式，并采用技术手段避免误操作到其它运行方式。并采用技术手段避免误操作到其它运行方式。2)2)两个换流器的分接头和触发角需要协调控制，具体的试两个换流器的分接头和触发角需要协调控制，具体的试验结果说明协调控制功能可以保证正常运行情况下验结果说明协调控制功能可以保证正常运行情况下1212脉动脉动串联阀组均衡运行工况更优，故障处理中对各串联阀组均衡运行工况更优，

7、故障处理中对各1212脉冲换流脉冲换流器触发角的控制协调一致，不对主设备的带来过应力。器触发角的控制协调一致，不对主设备的带来过应力。2 2、HVDCHVDC控制保护系统控制保护系统-控制控制3)阀组正常、故障情况下可以投入阀组正常、故障情况下可以投入/退出，不停运退出，不停运整个直流系统。阀组正常投入整个直流系统。阀组正常投入/退出过程根据运行退出过程根据运行工况可以保证电流的平稳或者功率的恒定。工况可以保证电流的平稳或者功率的恒定。4)4)提高了提高了800kV800kV直流系统直流电压控制精度，通直流系统直流电压控制精度，通过对基本控制策略及其与分接头控制的配合进行过对基本控制策略及其与

8、分接头控制的配合进行优化设计，可以确保直流电压控制在最大值不超优化设计，可以确保直流电压控制在最大值不超过额定值的过额定值的2%PU2%PU。3 3、HVDCHVDC控制保护系统控制保护系统-保护保护 1)完全双重化的保护配置原则，对完全双重化的保完全双重化的保护配置原则，对完全双重化的保护配置原则和其它保护配置原则研究表明完全双护配置原则和其它保护配置原则研究表明完全双重化的保护配置原则在安全性、可靠性、可维护重化的保护配置原则在安全性、可靠性、可维护性上更优。性上更优。2)2)重点要考虑如何避免故障对双极造成影响、如何重点要考虑如何避免故障对双极造成影响、如何处理双极区域的故障、双极区域的

9、保护装置如何处理双极区域的故障、双极区域的保护装置如何配置。配置。4 4、HVDCHVDC控制保护系统控制保护系统-运行控制运行控制运行人员控制系统运行人员控制系统：一体化设计、分布式、开放性系统，通过规约转换一体化设计、分布式、开放性系统，通过规约转换工作站实现系统的集成性和接口的完整性，利用冗工作站实现系统的集成性和接口的完整性，利用冗余配置确保系统的可靠性，确保安全性。余配置确保系统的可靠性，确保安全性。5、南瑞继保在南瑞继保在800kV800kV控制和保护系统方面控制和保护系统方面已完成的工作已完成的工作：1 1）完成了控制保护样机设计及生产。）完成了控制保护样机设计及生产。2 2）建

10、立了基于）建立了基于RTDSRTDS的的800kV800kV完整详细模型，以及完整详细模型，以及保护样机保护样机RTDS”RTDS”的的800kV800kV数字仿真系统。数字仿真系统。3 3）建成了）建成了 800kV 800kV直流动模系统，以及直流动模系统，以及“控制保护控制保护样机直流动模样机直流动模”的的800kV800kV物理仿真系统。物理仿真系统。4 4）完成了）完成了800kV800kV直流控制系统的直流控制系统的RTDSRTDS仿真系统的仿真系统的详细试验。详细试验。5、南瑞继保在南瑞继保在800kV800kV控制和保护系统方面控制和保护系统方面已完成的工作已完成的工作：5 5

11、）完成了）完成了 800kV 800kV直流控制系统的动模仿真主要试直流控制系统的动模仿真主要试验验6)6)完成各项专题研究内容完成各项专题研究内容:（1 1）800kV800kV直流控制保护系统可靠性研究直流控制保护系统可靠性研究（2 2）800kV800kV直流各种运行方式试验验证直流各种运行方式试验验证（3 3）800kV800kV直流系统各种起停方式直流系统各种起停方式（4 4）800kV800kV直流顺序控制直流顺序控制5、南瑞继保在南瑞继保在800kV800kV控制和保护系统方面控制和保护系统方面已完成的工作已完成的工作：（5 5）稳态工况试验验证）稳态工况试验验证（6 6）阀组正

12、常投）阀组正常投/退退（7 7）串联阀组换流器触发控制的协调）串联阀组换流器触发控制的协调（8 8）串联阀组换流变压器分接头控制的协调）串联阀组换流变压器分接头控制的协调（9 9）800kV800kV直流无功控制实现直流无功控制实现（1010）动态性能试验以及参数优化）动态性能试验以及参数优化（1111）直流系统故障及处理策略）直流系统故障及处理策略5、南瑞继保在南瑞继保在800kV800kV控制和保护系统方面控制和保护系统方面已完成的工作已完成的工作：（1212）800kV800kV专项工程的直流孤岛运行稳定与控制专项工程的直流孤岛运行稳定与控制分析动摸试验研究分析动摸试验研究（1313）8

13、00kV800kV直流输电控制保护技术及试验研究直流输电控制保护技术及试验研究（1414）特高压直流控制保护配置方案及系统结构的）特高压直流控制保护配置方案及系统结构的优化研究优化研究6 6、南瑞继保在、南瑞继保在HVDCHVDC控制和保护方面的进展控制和保护方面的进展500kV500kV直流控制保护系统直流控制保护系统:已完全掌握了已完全掌握了500kV500kV直流控制保护系统的设计、直流控制保护系统的设计、制造、试验和现场调试技术；制造、试验和现场调试技术；通过不断的技术改进，国产化直流控制保护系通过不断的技术改进，国产化直流控制保护系统总体达到了国际先进水平，在设备可靠性以及部统总体达

14、到了国际先进水平，在设备可靠性以及部分技术性能上实现了超越，优于国外同类系统。分技术性能上实现了超越，优于国外同类系统。6 6、南瑞继保在、南瑞继保在HVDCHVDC控制和保护方面的进展控制和保护方面的进展800kV800kV直流控制保护系统直流控制保护系统:进行了大量的研究工作，掌握了关键技术进行了大量的研究工作，掌握了关键技术.对相应的问题都提出了对应的解决方案，确认没对相应的问题都提出了对应的解决方案，确认没有任何不可预见的困难和难点。有任何不可预见的困难和难点。利用动模系统（拥有自主知识产权的全球第一套利用动模系统（拥有自主知识产权的全球第一套交直流混联的动态模拟系统）、交直流混联的动

15、态模拟系统）、RTDSRTDS、EMTDCEMTDC等多等多种手段结合直流控制保护系统开展的试验与研究，种手段结合直流控制保护系统开展的试验与研究，可确保直流控制保护系统满足系统研究的结果以可确保直流控制保护系统满足系统研究的结果以及一次设备的要求。及一次设备的要求。二、二、特高压交流保护特高压交流保护南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司承担的国家电网公司科学技术项目承担的国家电网公司科学技术项目“特高压交流继电保护原理研究特高压交流继电保护原理研究”二、二、特高压交流保护特高压交流保护1 1、标志性进展标志性进展:中标国家电网公司中标国家电网公司1000kV1000kV晋东南南阳

16、荆门晋东南南阳荆门特高压交流试验示范工程特高压交流试验示范工程:1000kV1000kV线路光纤距离保护线路光纤距离保护1000kV1000kV线路光纤差动保护线路光纤差动保护1000kV1000kV主变保护主变保护1000kV1000kV断路器保护断路器保护1000kV1000kV变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统二、特高压交流保护二、特高压交流保护2 2、通过了项目初步验收、通过了项目初步验收20072007年年3 3月月6 6日，南京日，南京 国网南京自动化研究院南京南瑞继保电气有国网南京自动化研究院南京南瑞继保电气有限公司承担的国家电网公司科学技术项目限公司承担的国家电网公司科学技术项目“特特高高压交流继电保护原理研究压交流继电保护原理研究”项目自验收会，通过了项目自验收会，通过了自自验收。验收。二、二、特高压交流保护特高压交流保护3 3、主要评审意见主要评审意见:（1 1）项目承担单位全面完成了项目研究内容，达项目承担单位全面完成了项目研究内容，达到了合同考核目标的要求。到了合同考核目标的要求。（2 2）项目承担单位在进行特高压交流继电保护原项目承担单位在进行特高压交流