统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法转让专利

申请号 : CN201610721473.X

文献号 : CN106207996B

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发明人 : 李鹏黄浩声林金娇孔祥平弓新月黄哲忱高磊袁宇波

申请人 : 国网江苏省电力公司电力科学研究院国家电网公司

摘要 :

本发明公开了一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,通过在并联变压器阀侧开关配置不带方向的过流保护装置作为串联变压器阀侧充电的临时保护,利用串联变压器等值回路进行故障电流计算和保护定值整定,满足带电区域末端故障的灵敏度和联接引线故障时速动性;利用UPFC本体保护实现串并联变压器阀侧连接引线差动保护,实现引线故障时保护快速可靠动作切除电源;针对充电时串联变压器内部故障的情形,采用串变自身电气量、非电量保护配合UPFC本体保护联跳的串变充电保护功能,实现快速切断电源。本发明能够完成UPFC串联变压器充电启动过程中的综合保护功能,对于保证UPFC工程系统调试顺利、有效开展及工程顺利投运有重要的意义。

权利要求 :

1.一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、在并联变压器阀侧开关配置不带方向的过流保护装置来作为串联变压器阀侧充电的临时保护;所述的过流保护装置设置为两段式过流保护配置,分别为:I段的速动段和II段的延时段;I段用于针对串联变压器低压侧充电时,快速清除并联变压器与串联变压器低压侧连接引线区的故障;II段为延时段,用于保证临时保护的保护范围能覆盖到所有充电方式下串联变压器高压侧,并通过保护定值和延时来躲避串联变压器低压侧充电时的励磁涌流;

步骤二、结合串联变压器启动的充电方式,得到各类故障时串联变压器等值回路,计算故障电流和整定保护定值,以满足带电区域末端故障的灵敏度和连接引线故障时速动性。

2.根据权利要求1所述的一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,其特征在于:所述步骤二中,过流I段的整定保护定值为:Iset_1=If_p1/Kk,t_1=0.0s

式中,If_p1为连接引线故障最小故障电流,Kk为可靠系数,t_1为延时;

过流II段的整定保护定值为:

Iset_2=If_p2/Kk,t_2=0.6s

式中,If_p2为末端故障最小故障电流,Kk为可靠系数,t_2为延时。

3.根据权利要求2所述的一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,其特征在于:还包括以下步骤:在配置临时保护装置的基础上,增加串联变压器阀侧充电时的连接引线差动保护,该差动保护中,并联变压器低压侧套管电流Ivt1及串联变压器低压侧套管电流Ivt2均接入统一潮流控制器本体保护中,构成差动保护,来保护充电时的引线区域。

4.根据权利要求3所述的一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,其特征在于:还包括以下步骤:在串联变压器阀侧充电试验中,增加串联变压器保护动作联跳并联变压器阀侧开关的功能,针对充电时串联变压器内部故障的情形,当临时保护无法动作时,利用串联变压器本身的非电气量或电气量保护来识别此类故障,并通过联跳功能实现故障时串联变压器的有效旁路隔离,快速切断电源,分别通过以下两种方式实现该功能:A:在串联变压器本身的保护与并联变压器阀侧开关操作箱之间增加临时电缆接线,将串联变压器保护动作跳闸的备用接点接至并联变压器阀侧开关的跳闸回路,实现串联变压器保护动作后跳并联变压器阀侧开关的功能;

B:在统一潮流控制器本体保护中增加一个充电保护功能,该功能投入后,统一潮流控制器本体接收到串联变压器保护的跳闸信号,经确认后跳并联变压器阀侧开关,实现电源切除。

5.根据权利要求1所述的一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,其特征在于:还包括以下步骤:在串联变压器系统侧充电试验时,通过统一潮流控制器线路开关充电串联变压器,采用线路保护和串联变压器保护配合来清除故障。

说明书 :

统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法

技术领域

[0001] 本发明属于电力系统自动化技术领域,具体涉及一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法。

背景技术

[0002] 统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)是最新一代的FACTs装置,能够实现电网潮流的灵活控制。UPFC系统主要包括换流器、直流连接线以及串联变压器和并联变压器组成,串联换流器通过串联变压器接入输电线路,其系统结构及主要设备如图1所示。UPFC串联变压器与常规变压器相比有很大不同,其高压侧绕组采用III型接线方式,绕组首末端串接入线路中,低压侧采用星型或角型接法,与换流阀相联接。
[0003] 在UPFC工程系统启动调试阶段,需要完成UPFC相关主设备充电及控制保护系统功能的带电检验,其中串联变压器及其相关设备的充电启动是关键环节之一。由于UPFC系统串联变压器接线方式及接入系统方式的特殊性,使其充电路径和调试方法有很大不同,需要采用串变阀侧和系统侧特殊充电投切的试验方法。针对串联变压器特殊的启动调试方法和充电路径,提出完善的临时保护配置方案及配合方式,以保证在启动试验过程中带电区域发生故障时,有可靠的快速保护系统来切断充电电源,保证设备和人员的安全,对于保证系统调试顺利、有效开展有重要的意义。

发明内容

[0004] 针对上述问题,本发明提出一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,分别针对串联变压器低压侧和高压侧充电投切的带电路径,进行临时保护配置、整定和配合。
[0005] 实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:
[0006] 一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,包括以下步骤:
[0007] 步骤一、在并联变压器阀侧开关配置不带方向的过流保护装置来作为串联变压器阀侧充电的临时保护;
[0008] 步骤二、结合串联变压器启动的充电方式,得到各类故障时串联变压器等值回路,计算故障电流和整定保护定值,以满足带电区域末端故障的灵敏度和连接引线故障时速动性。
[0009] 所述步骤一中的过流保护装置设置为两段式过流保护配置,分别为:I段的速动段和II段的延时段;I段用于针对串联变压器低压侧充电时,快速清除并联变压器与串联变压器低压侧连接引线区的故障;II段为延时段,用于保证临时保护的保护范围能覆盖到所有充电方式下串联变压器高压侧,并通过保护定值和延时来躲避串联变压器低压侧充电时的励磁涌流。
[0010] 所述步骤二中,过流I段的整定保护定值为:
[0011] Iset_1=If_p1/Kk,t_1=0.0s
[0012] 式中,If_p1为连接引线故障最小故障电流,Kk为可靠系数,t_1为延时;
[0013] 过流II段的整定保护定值为:
[0014] Iset_2=If_p2/Kk,t_2=0.6s
[0015] 式中,If_p2为末端故障最小故障电流,Kk为可靠系数,t_2为延时。
[0016] 所述的一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,还包括以下步骤:在配置临时保护装置的基础上,增加串联变压器阀侧充电时的连接引线差动保护,该差动保护中,并联变压器低压侧套管电流Ivt1及串联变压器低压侧套管电流Ivt2均接入统一潮流控制器本体保护中,构成差动保护,来保护充电时的引线区域。
[0017] 所述的一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,还包括以下步骤:
[0018] 在串联变压器阀侧充电试验中,增加串联变压器保护动作联跳并联变压器阀侧开关的功能,针对充电时串联变压器内部故障的情形,当临时保护无法动作时,利用串联变压器本身的非电气量或电气量保护来识别此类故障,并通过联跳功能实现故障时串联变压器的有效旁路隔离,快速切断电源,分别通过以下两种方式实现该功能:
[0019] A:在串联变压器本身的保护与并联变压器阀侧开关操作箱之间增加临时电缆接线,将串联变压器保护动作跳闸的备用接点接至并联变压器阀侧开关的跳闸回路,实现串联变压器保护动作后跳并联变压器阀侧开关的功能;
[0020] B:在统一潮流控制器本体保护中增加一个充电保护功能,即统一潮流控制器本体接收到串联变压器保护的跳闸信号,经确认后跳并联变压器阀侧开关,实现电源切除。
[0021] 所述的一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,还包括以下步骤:在串联变压器系统侧充电试验时,通过统一潮流控制器线路开关充电串联变压器,利用线路合环运行的线路功率进行串联变压保护相关电流互感器回路带负荷校验,采用线路保护和串变保护配合来清除故障。
[0022] 本发明的有益效果:
[0023] 本发明通过在并联变压器阀侧开关配置不带方向的过流保护装置来作为串联变压器阀侧充电的临时保护,该保护采用两段式配置,并考虑故障时串联变压器等值回路进行故障电流计算和保护定值整定,满足带电区域末端故障的灵敏度和连接引线故障时速动性。
[0024] 进一步地,本发明利用统一潮流控制器本体保护实现串并联变压器阀侧连接引线差动保护,实现引线故障时保护快速可靠动作切除电源;针对充电时串联变压器绕组匝间故障等,采用串变自身电气量、非电量保护配合统一潮流控制器本体保护联跳的串联变压器充电保护功能,实现故障时串联变压器的有效旁路隔离,并快速切断电源。
[0025] 最后,提出串联变压器系统侧充电时采用线路保护和串变保护配合来清除故障。

附图说明

[0026] 图1为本发明一种实施例的UPFC系统结构及主要设备电路图。
[0027] 图2为本发明一种实施例的串联变压器低压侧充电前连接方式示意图。
[0028] 图3为本发明一种实施例的串联变压器系统侧隔离状态充电方式示意图。
[0029] 图4为本发明一种实施例的串联变压器系统侧带母线侧线路PT充电方式示意图。
[0030] 图5为本发明一种实施例的串联变压器阀侧充电时故障示意图。
[0031] 图6(a)为本发明一种实施例的串联串变系统侧靠母线侧故障时阀侧系统故障回路示意图。
[0032] 图6(b)为图6(a)的等值回路(正序)示意图。
[0033] 图7(a)为本发明一种实施例的串联变压器系统侧末端故障时故障点正序等值回路。
[0034] 图7(b)为本发明一种实施例的串联变压器系统侧末端故障时故障点负序等值回路。
[0035] 图7(c)为本发明一种实施例的串联变压器系统侧末端故障时故障点零序等值回路
[0036] 图8为本发明一种实施例的QF2合上后导致并联变压器阀侧引线发生三相短路示意图。
[0037] 图9为本发明一种实施例的临时保护和CPR充电保护功能配置示意图。
[0038] 图10串联变压器系统侧充电线路合环运行带电区域示意图。

具体实施方式

[0039] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0040] 下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
[0041] 一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,包括以下步骤:
[0042] 步骤一、在并联变压器阀侧开关配置不带方向的过流保护装置来作为串联变压器阀侧充电的临时保护;
[0043] 步骤二、结合串联变压器启动的充电方式,得到并基于各类故障时串联变压器等值回路,计算故障电流和整定保护定值,以满足带电区域末端故障的灵敏度和连接引线故障时速动性。
[0044] 所述步骤一中的过流保护装置设置为两段式过流保护配置,分别为:I段为速动段和II段为延时段;I段用于针对串联变压器低压侧充电时,快速清除并联变压器与串联变压器低压侧连接引线区的故障;II段为延时段,用于保证临时保护的保护范围能覆盖到所有充电方式下串联变压器高压侧,并通过保护定值和延时来躲避串联变压器低压侧充电时的励磁涌流。
[0045] 所述步骤二中,过流I段的整定保护定值为:
[0046] Iset_1=If_p1/Kk,t_1=0.0s
[0047] 式中,If_p1为连接引线故障最小故障电流,Kk为可靠系数,可取1.5,t_1为延时;
[0048] 过流II段的整定保护定值为:
[0049] Iset_2=If_p2/Kk,t_2=0.6s
[0050] 式中,If_p2为末端故障最小故障电流,Kk为可靠系数,可取1.5,t_2为延时。
[0051] 所述的一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,还包括以下步骤:
[0052] 在过流保护装置的速动段的基础上,增加串联变压器阀侧充电时的连接引线差动保护,该差动保护中,并联变压器低压侧套管电流Ivt1及串联变压器低压侧套管电流Ivt2均接入统一潮流控制器本体保护中,构成差动保护,来保护充电时的引线区域。
[0053] 所述的一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,还包括以下步骤:
[0054] 针对充电时串联变压器内部弱故障(如匝间故障)的情形,当临时保护无法动作时,利用串联变压器本身的非电气量或电气量保护来识别此类故障,在串联变压器阀侧充电试验中,增加串联变压器保护动作联跳并联变压器阀侧开关(如图2中QF3)的功能,实现故障时串联变压器的有效旁路隔离,并快速切断电源,分别通过以下两种方式实现该功能:
[0055] A:在串联变压器本身的保护与并联变压器阀侧开关操作箱之间增加临时电缆接线,将串联变压器保护动作跳闸的备用接点接至并联变压器阀侧开关的跳闸回路,实现串联变压器保护动作后跳并联变压器阀侧开关的功能。
[0056] B:在统一潮流控制器本体保护中增加一个充电保护功能,该功能投入后,统一潮流控制器本体接收到串联变压器保护的跳闸信号,经确认后跳并联变压器阀侧开关,实现电源切除。
[0057] 所述的一种统一潮流控制器串联变压器充电启动试验保护配置方法,还包括以下步骤:在串联变压器系统侧充电试验时,通过统一潮流控制器线路开关充电串联变压器,利用线路合环运行的线路功率进行串联变压保护相关电流互感器回路带负荷校验,采用线路保护和串变保护配合来清除故障。
[0058] 实施例1
[0059] 在本实施例中,首先设定统一潮流控制器串联变压器启动时统一潮流控制器中各设备的配置要求和保护状态,具体要求如下:
[0060] 1)所有电流互感器(CT)回路已经一次通流验证、电压回路经一次通压验证,结果正确;
[0061] 2)UPFC并联变压器保护已按调度下达定值正确整定,并投入;
[0062] 3)UPFC串联变压器保护已按调度下达定值正确整定,并投入;
[0063] 4)UPFC控制保护系统已按调度下达定值正确整定,并投入;
[0064] 5)UPFC本体保护及串并联变压器保护整组传动试验完成,结果正确。
[0065] 对于并联变压器及串联变压器,其主保护为差动保护。在差动回路相关CT未进行带负荷校验之前,设备充电时需要额外配置临时保护功能作为后备保护。
[0066] 在本实施例中,串联变压器阀侧充电投切试验时,通过开关场刀闸将串联变压器阀侧连接至并联变压器变阀侧,如图2所示,系统接线中合上DS11和DS22,充电时换流阀充电电阻旁路(DS4合位),拆除换流阀1与开关场的连接引线;通过并联变压器阀侧开关QF3进行串联变压器阀侧充电投切,主要包括以下两种充电方式:
[0067] (1)串联变压器高压侧隔离状态充电(带电区域见图3),串联变压器系统侧联接刀闸DS1、DS2分位,接地刀闸ES1、ES2分位)
[0068] (2)高压侧带线路母线侧PT(电压互感器)充电(带电区域见图4),串变系统侧联接刀闸DS1合位、DS2分位,接地刀闸ES1分位、ES2合位)
[0069] 试验前,需要针对图3和图4两种串联变压器阀侧充电方式配置临时保护,保证带电区域故障时有快速保动作切断电源。
[0070] 串联变压器阀侧充电临时保护的配置具体如下:
[0071] 串联变压器阀侧充电时,并联变压器阀侧开关QF3上加装不带方向的过流保护装置,该过流保护装置作为串联变压器阀侧充电的临时保护,该过流保护装置动作时跳开并联变压器阀侧开关QF3,切断电源。临时保护整定时,考虑保护范围末端(带电区域最远处)故障时能可靠动作,同时还要考虑并联变压器低压侧引线故障时能快速切除故障,即应考虑如下条件:
[0072] (1)由串联变压器阀侧充电方式可知,图4所示的串联变压器系统侧带线路母线侧PT(电压互感器)充电方式下带电区域最大,所以并联变压器阀侧开关QF3的临时保护整定时要保证其保护范围能覆盖到图4充电方式下串变系统侧,整定范围包含串变漏抗,在该范围内发生金属性故障时,保护能可靠动作,有足够的灵敏度;
[0073] (2)临时保护定值设置,应能躲过串联变压器低压侧充电时的励磁涌流,防止励磁涌流导致变压器充电失败。保护整定时,应结合串变充电励磁涌流仿真计算结果进行。
[0074] (3)临时保护可设置两段过流保护,I段为速动段,主要针对串变低压侧充电时并联与串联变压器低压侧连接引线区的故障能快速清除;II段为延时段,保证保护范围能覆盖到图4充电方式下串变高压侧,并通过定值和延时来躲避串变低压侧充电时的励磁涌流。阶段式过流保护是成熟的方案,本发明主要是针对如何合理的使用它来实现UPFC串联变压器充电的保护,主要涉及保护配置和整定,配置采用I段速动段和II段延时段来实现,定值整定见下述。
[0075] 串联变压器阀侧充电临时保护整定:
[0076] 根据图3和图4带电区域(线条加粗的地方),并联变压器阀侧开关QF3临时过流整定时按带电区域最远处故障时能可靠动作来考虑,即图5中串联变压器系统侧发生末端故障,其故障回路如图6(a)所示,折算至并变阀侧的等值回路见图6(b),故障点各序等值回路如图7(a)~(c)所示。其中,Xs为并联侧系统等值阻抗(Ω),Xsh为并联变压器漏抗(Ω),XseHM为串联变压器系统侧-阀侧漏抗(Ω),XseHL为串联变压器系统侧-低压侧漏抗(Ω)。图5中串联变压器系统侧发生末端故障时,由于串联变压器的结构,阀侧不会有零序电流分量。
[0077] 针对图5所示串联变压器阀侧充电时末端故障及连接引线区故障点,基于并联侧母线短路容量,进行各种充电方式下不同故障类型的故障电流计算,其中,连接引线故障最小故障电流为If_p1,末端故障最小故障电流为If_p2。根据故障电流计算结果,计算过流保护装置的整定保护定值:
[0078] (1)过流I段为速动段,主要针对串联变压器阀侧充电时并联变压器与串联变压器阀侧连接引线区的故障能快速清除,整定值Iset_1及延时t_1如下
[0079] Iset_1=If_p1/Kk,t_1=0.0s
[0080] 其中,Kk为可靠系数,可取1.5。
[0081] (2)过流II段为延时段,保证保护范围能覆盖到图4充电方式下串联变压器高压侧,并通过定值和延时来躲避串联变压器低压侧充电时的励磁涌流,整定值Iset_2及延时t_2如下:
[0082] Iset_2=If_p2/Kk,t_2=0.6s
[0083] 综上,实现了在并联变压器阀侧开关配置不带方向的过流保护装置来作为串联变压器阀侧充电的临时保护;结合串联变压器启动的充电方式,得到并基于各类故障时串联变压器等值回路,计算故障电流和整定保护定值,以满足带电区域末端故障的灵敏度和连接引线故障时速动性。
[0084] 设置统一潮流控制器本体保护的串联变压器充电保护功能
[0085] 在串联变压器阀侧充电临时保护的基础上,进一步增加UPFC临时充电保护功能,包括:连接引线差动保护和UPFC保护联跳功能
[0086] 1)连接引线差动保护
[0087] 在UPFC本体保护系统中,保护系统采用分区配置,串联变压器和并联变压器分别配置变压器保护,串联变压器阀侧和并联变压器阀侧之间的区域(见图5)属于UPFC本体保护的保护范围,并联变压器阀侧电流Ivt1及串联变压器阀侧电流Ivt2均接入UPFC本体保护系统中,且UPFC本体保护具备保护动作后合旁路开关QF1、QF2及跳并联侧开关QF3的出口回路。
[0088] 为保证串联变压器阀侧充电时连接引线区故障(见图5),保护能快速可靠的跳开QF3,在配置QF3临时保护快装置的基础上,进一步在统一潮流控制器本体保护CPR中增加串联变压器充电时连接引线差动保护,该差动保护利用并联变压器低压侧套管电流Ivt1及串联变压器低压侧套管电流Ivt2(见图5)构成差动保护,来保护充电时的引线区域,该保护动作后直接跳开关QF3。需要注意的是该保护为差动原理的保护,需要在CT一次通流试验时验证该差动回路,保证CT极性及接线正确。该连接引线差动保护在串变低压侧充电完成后退出(由软压板控制)。临时保护和连接引线差动保护同时投入,实现多重化保护,提高可靠性。本实施例中所述的差动原理的保护是现有技术,是继电保护中最常用的保护原理,基于基尔霍夫电流定理实现。
[0089] 2)UPFC保护联跳功能
[0090] 当串联变压器内部发生匝间短路等轻微故障时,并没有明显的电流增加,上述临时保护无法动作,需要串变本身的非电气量或电气量保护来识别此类故障。根据串联变压器保护功能配置,其动作后果是合串联变压器高低压侧的旁路开关,并发信号至UPFC本体保护系统进行换流器的闭锁等操作。根据图3和图4所示串联变压器充电时带电区域(图中粗线条表示的区域)可知:当串联变压器内部发生轻微故障时,开关QF3的临时保护不会动作,此时串联变压器非电量保护会动作(串联变压器本身电量保护也可能动作),合串联变压器两侧旁路开关QF1和QF2,当开关QF2合上后将串联变压器阀侧旁路,实现串联变压器与电源的隔离;但此时相当于并联变压器阀侧引线发生三相短路(如图8所示),开关QF3的临时保护快速段动作跳开QF3切除电源。该情况下,尽管可以切除电源,隔离故障,但使并联变压器遭受了阀侧三相短路的冲击,且使并联侧母线电压会降低,对其供电的用户造成较大影响。本实施例中,非电量保护就是利用变压器内部的非电气量进行故障判断,电量保护就是利用变压器电气量变化进行故障判断。
[0091] 为了降低上述由于串联变压器内部轻微故障串联变压器本身保护动作合上QF2后导致并联变压器阀侧引线发生三相短路的影响,在串联变压器阀侧充电试验中增加串联变压器保护动作联跳并变阀侧QF3开关的功能,为实现该功能有以下两种方式:
[0092] (1)在串联变压器本身的保护与开关QF3操作箱之间增加临时电缆接线,将串联变压器保护动作跳闸的备用接点接至QF3的跳闸回路,实现串联变压器保护动作后跳QF3的功能。这种方式需要增加的临时接线较多,包括:串联变压器电量保护A/B及非电量保护至开关QF3操作箱的临时接线;且并联变压器作为运行设备安装和拆除临时接线有一定的风险,需要做好安全隔离措施。
[0093] (2)由于串联变压器保护动作后会发跳闸信号给统一潮流控制器本体保护CPR,进行换流器闭锁等操作,而且统一潮流控制器本体保护中同时具有跳QF3开关的出口回路。利用该特点,在统一潮流控制器本体保护中增加一个充电保护功能,该功能投入(由功能软压板控制投退)后,统一潮流控制器本体保护接收到串联变压器保护的跳闸信号经确认后跳并联侧QF3开关(不再触发TBS及合串变旁路开关),实现电源切除。由于通信延时,串联变压器保护合开关QF2会先于统一潮流控制器本体保护跳QF3,开关QF2合闸会先于开关QF3跳闸,开关QF2合闸后并联变压器阀侧仍将出现三相短路特征,但持续时间已经大大缩短(小于10ms)。同时考虑到串联变压器的重要性和造价,其故障时应快速隔离,此时QF2也应快速合闸。
[0094] 建议选择方案(2),通过增加统一潮流控制器本体保护的充电保护功能来实现串联变压器保护动作联跳并联变压器阀侧开关QF3的功能,该功能在串联变压器低压充电试验完成后退出。串联变压器阀侧充电时临时保护和统一潮流控制器本体保护CPR充电保护功能配置如图9所示。
[0095] 串联变压器系统侧充电临时保护
[0096] 串联变压器系统侧充电试验时,通过UPFC线路开关充电串联变压器,利用线路合环运行(如图10所示,线路开关QF5和QF6运行,旁路开关QF1分闸、QF2合闸)的线路功率进行串联变压保护相关CT回路带负荷校验。串联变压器高压充电时,利用线路开关充电串联变压器,要求线路保护正常运行。串联变压器高压绕组属于线路保护范围内,其发生故障时线路保护能快速动作并跳开线路开关,切断电源。高压侧充电试验中,串联变压器漏抗串入线路,需要考虑该漏抗串入后对线路距离保护的影响。
[0097] 综上:本发明针对统一潮流控制器系统调试时串联变压器特殊的充电启动方法,提出了临时保护配置及整定配合方法。通过并变阀侧开关配置不带方向的过流保护来作为串变阀侧充电的临时保护,该保护采用两段式配置,并考虑故障时串联变压器等值回路进行故障电流计算和保护定值整定,满足带电区域末端故障的灵敏度和连接引线故障时速动性。进一步,利用统一潮流控制器本体保护实现串并联变压器阀侧连接引线差动保护,实现引线故障时保护快速可靠动作切除电源;针对充电时串变绕组匝间故障等,采用串联变压器自身电气量、非电量保护配合UPFC保护联跳的串变充电保护功能,实现故障时串变的有效旁路隔离,并快速切断电源。
[0098] 本发明的有益效果是:考虑UPFC系统串联变压特殊的充电投切试验方法和要求,提出了一种可行的UPFC系统串联变压器充电启动试验临时保护配置方案,并给出了其保护整定及配合原则。该方法用已应用于国内UPFC工程的系统调试,能够完成UPFC串联变压器充电启动过程中的综合保护功能,对于保证UPFC工程系统调试顺利、有效开展及工程顺利投运有重要的意义。
[0099] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。