CN211701472U - 一种多端直流输电系统线路和母线保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种多端直流输电系统线路和母线保护装置，包括采集单元和逻辑单元；所述采集单元用于采集线路的电压、线路的电流、汇流母线的电压、极母线的电流；所述逻辑单元依据线路的电压、线路的电流实现线路的线路保护逻辑，依据汇流母线的电压、极母线的电流，实现汇流母线的汇流母线保护逻辑。此种保护装置能够减少多端直流输电系统保护装置的数量，并为检修保护装置提供便利。
Description
技术领域
本实用新型属于多端直流输电领域，特别涉及一种多端直流输电系统线路和母线保护装置。
背景技术
随着电力电子器件的不断发展和直流输电技术的广泛应用，并联多端直流输电系统已成为研究热点。并联多端拓扑直流汇集多条直流线路，其线路保护与两端直流只有一条直流线路的线路保护有所区别。
如图1所示，为包含N+1个换流站的并联多端直流拓扑，换流站1至换流站N分别通过线路1和线路N连接在换流站N+1的汇流母线上，其中每一条线路在换流站N+1都配置开关设备。根据上述拓扑，换流站N+1必须配置线路1至线路N的线路保护逻辑和汇流母线保护逻辑。如果按照线路配置线路保护逻辑，则需要N个线路保护装置和一台汇流母线保护装置，这不能充分利用装置的性能，而且大大增加了装置和屏柜的数量，造成了不必要的浪费。
目前专利和文献对并联多端拓扑直流研究比较少，而且都集中在控制保护策略上，没有对线路保护和母线保护装置架构进行研究，本案则是来解决此问题。
实用新型内容
本实用新型的目的，在于提供一种多端直流输电系统线路和母线保护装置，能够减少多端直流输电系统保护装置的数量，并为检修保护装置提供便利。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种多端直流输电系统线路和母线保护装置，包括采集单元和逻辑单元；
所述采集单元包括N个采集子单元，各采集子单元相互独立，第M个采集子单元只采集第M条线路的电压、第M条线路的电流、汇流母线的电压、极母线的电流；其中，N为连接在汇流母线上的线路总数，M大于等于1且小于等于N；
所述逻辑单元包括N个逻辑子单元，第M个逻辑子单元与第M个采集子单元相对应，只接收第M个采集子单元采集的模拟量，并通过总线或外接光纤将第M条线路的电流发送给其它所有逻辑子单元；第M个逻辑子单元依据第M条线路的电压、第M条线路的电流实现第M条线路的线路保护逻辑，第M个逻辑子单元依据第M个采集子单元采集的汇流母线的电压、极母线的电流，以及其它所有逻辑子单元中发送的其它所有线路的电流实现汇流母线的汇流母线保护逻辑；所述逻辑单元还包括一个出口子单元，出口子单元接收所有逻辑子单元的保护逻辑动作信号。
上述N个逻辑子单元共产生N个汇流母线保护逻辑，这N个汇流母线保护逻辑投入L个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑，这L个逻辑子单元保护的线路至少有一条线路处在运行状态，其中L大于等于1且小于等于N。
上述投入的L个逻辑子单元中汇流母线保护逻辑动作信号采取与逻辑运算产生最终的汇流母线保护动作信号，或者采取或逻辑运算产生最终的汇流母线保护动作信号。
上述第M个采集子单元需要检修时，只退出第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护和所有逻辑子单元中的汇流母线保护。
上述第M个逻辑子单元需要检修时，只退出第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护和所有逻辑子单元中的汇流母线保护。
上述第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护逻辑根据第M条线路是否连接在汇流母线上来实现自动投退，或者另外设置硬压板通过硬接点开入信号的方式实现手动投退。
上述第M个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑根据第M条线路是否连接在汇流母线上来实现自动投退，或者另外设置硬压板通过硬接点开入信号的方式实现手动投退。
采用上述方案后，本实用新型不仅能够为多端直流输电系统减少保护装置数量，而且可以为检修保护装置提供便利。
附图说明
图1是并联多端直流拓扑示意图；
图2是本实用新型的线路和母线保护装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本实用新型技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
一种多端直流输电系统线路和母线保护装置，所述的线路和母线保护装置包含采集单元和逻辑单元；采集单元用于采集线路的电压、汇流母线的电压以及所有连接在汇流母线上的线路和极母线的电流；逻辑单元接收采集单元采集的各模拟量来实现线路保护逻辑和汇流母线保护逻辑；
优选地，所述采集单元，包括1到N个采集子单元，各采集子单元相互独立，其中任一采集子单元M只采集第M条线路的电压、第M条线路的电流、汇流母线的电压、极母线的电流；
所述逻辑单元，包括1到N个逻辑子单元，各逻辑子单元通过总线或者外接光纤连接，其中任一逻辑子单元M只配置第M条线路的线路保护和汇流母线保护，另外逻辑单元还包括一个出口子单元，出口子单元接收所有逻辑子单元的保护逻辑动作信号。
优选地，所述1到N个采集子单元、1到N个逻辑子单元、第M条线路，其N等于连接在汇流母线上的线路总数，M大于等于1且小于等于N。
优选地，第M个采集子单元中的模拟量发送只给第M个逻辑子单元，其中M大于等于1且小于等于N。
优选地，第M个逻辑子单元将接收到的第M个采集子单元中第M条线路的电流通过总线或者外接光纤发送给除第M个逻辑子单元以外的其它所有逻辑子单元；同时，第M个采集子单元通过总线或者外接光纤接收来自其它所有逻辑子单元中的其它所有线路的电流；其中M大于等于1且小于等于N。
优选地，第M个逻辑子单元依据第M个采集子单元中的第M条线路的电压、第M条线路的电流实现第M条线路的线路保护逻辑，其中M大于等于1且小于等于N。
优选地，第M个逻辑子单元依据第M个采集子单元中的汇流母线的电压、极母线的电流、以及通过总线或者外接光纤接收到的来自其它所有逻辑子单元中的其它所有线路的电流实现汇流母线的汇流母线保护逻辑，其中M大于等于1且小于等于N。
优选地，N个逻辑子单元总共包含了N个汇流母线保护逻辑，这N个汇流母线保护逻辑可以只投入L个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑，这L个逻辑子单元保护的线路至少有一条线路处在运行状态，其中L大于等于1且小于等于N。
优选地，当需要检修第M个采集子单元时，可以只退出第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护和所有逻辑子单元中的汇流母线保护，其中M大于等于1且小于等于N。
优选地，当需要检修第M个逻辑子单元时，可以只退出第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护和所有逻辑子单元中的汇流母线保护，其中M大于等于1且小于等于N。
优选地，第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护逻辑可以根据第M条线路是否连接在汇流母线上来实现自动投退，也可以另外设置硬压板通过硬接点开入信号的方式实现手动投退。
优选地，第M个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑可以根据第M条线路是否连接在汇流母线上来实现自动投退，也可以另外设置硬压板通过硬接点开入信号的方式实现手动投退。
优选地，投入的L个逻辑子单元中汇流母线保护逻辑动作信号可以采取与逻辑运算产生最终的汇流母线保护动作信号，也可以采取或逻辑运算产生最终的汇流母线保护动作信号。
下面结合附图详细说明线路和母线保护装置，
图2就是根据图1所示的并联多端直流拓扑设计的线路和母线保护装置。线路和母线保护装置包含采集单元、逻辑单元；采集单元包括1到N个采集子单元，各采集子单元相互独立，其中任一采集子单元M只采集第M条线路的电压、第M条线路的电流、汇流母线的电压、极母线的电流，其中M大于等于1小于等于N；逻辑单元，包括1到N个逻辑子单元，各逻辑子单元通过总线或者外接光纤连接，其中任一逻辑子单元M只配置第M条线路的线路保护和汇流母线保护，另外逻辑单元还包括一个出口子单元，出口子单元接收所有逻辑子单元的保护逻辑动作信号。
另外，第M个采集子单元中的模拟量发送只给第M个逻辑子单元；第M个逻辑子单元将接收到的第M个采集子单元中第M条线路的电流通过总线或者外接光纤发送给除第M个逻辑子单元以外的其它所有逻辑子单元；第M个逻辑子单元依据第M个采集子单元中的第M条线路的电压、第M条线路的电流实现第M条线路的线路保护逻辑；第M个逻辑子单元依据第M个采集子单元中的汇流母线的电压、极母线的电流、以及通过总线或者外接光纤接收到的来自其它所有逻辑子单元中的其它所有线路的电流实现汇流母线的汇流母线保护逻辑。
综上，逻辑单元总共包括N个逻辑子单元，每个逻辑子单元包括一个汇流母线保护逻辑，即逻辑单元总共包含了N个汇流母线保护逻辑。这N个汇流母线保护逻辑可以只投入L个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑，这L个逻辑子单元保护的线路至少有一条线路处在运行状态，其中L大于等于1小于等于N。
当需要检修第M个采集子单元时，可以只退出第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护和所有逻辑子单元中的汇流母线保护，也可以退出整个逻辑单元中所有线路的线路保护和汇流母线保护。
当需要检修第M个逻辑子单元时，可以只退出第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护和所有逻辑子单元中的汇流母线保护，也可以退出整个逻辑单元中所有线路的线路保护和汇流母线保护。
第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护逻辑可以根据第M条线路是否连接在汇流母线上来实现自动投退，即当第M个逻辑子单元识别出图1中的开关QM分开时自动退出第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护逻辑；另外也可以另外设置硬压板通过硬接点开入信号的方式实现手动投退，即设置投入第M条线路的线路保护逻辑硬压板，当需要退出第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护逻辑时，不投入第M条线路的线路保护逻辑硬压板退出，当第M个逻辑子单元检测到第M条线路的线路保护逻辑硬压板没有投入时退出第M条线路的线路保护逻辑。
第M个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑可以根据第M条线路是否连接在汇流母线上来实现自动投退，即当第M个逻辑子单元识别出图1中的开关QM分开时自动退出第M个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑；另外也可以另外设置硬压板通过硬接点开入信号的方式实现手动投退，即设置投入第M个逻辑子单元的汇流母线保护逻辑硬压板，当需要退出第M个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑时，不投入第M个逻辑子单元的汇流母线保护逻辑硬压板，当第M个逻辑子单元检测到第M个逻辑子单元的汇流母线保护逻辑硬压板没有投入时退出第M个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑。
如果有L个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑投入，这L个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑动作信号都发给出口子单元，出口子单元可以对这L个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑动作信号采取与逻辑运算并产生最终的汇流母线保护动作信号，也可以采取或逻辑运算并产生最终的汇流母线保护动作信号。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种多端直流输电系统线路和母线保护装置，其特征在于：包括采集单元和逻辑单元；
所述采集单元包括N个采集子单元，各采集子单元相互独立，第M个采集子单元只采集第M条线路的电压、第M条线路的电流、汇流母线的电压、极母线的电流；其中，N为连接在汇流母线上的线路总数，M大于等于1且小于等于N；
所述逻辑单元包括N个逻辑子单元，第M个逻辑子单元与第M个采集子单元相对应，只接收第M个采集子单元采集的模拟量，并通过总线或外接光纤将第M条线路的电流发送给其它所有逻辑子单元；第M个逻辑子单元依据第M条线路的电压、第M条线路的电流实现第M条线路的线路保护逻辑，第M个逻辑子单元依据第M个采集子单元采集的汇流母线的电压、极母线的电流，以及其它所有逻辑子单元中发送的其它所有线路的电流实现汇流母线的汇流母线保护逻辑；所述逻辑单元还包括一个出口子单元，出口子单元接收所有逻辑子单元的保护逻辑动作信号。
2.如权利要求1所述的一种多端直流输电系统线路和母线保护装置，其特征在于：所述N个逻辑子单元共产生N个汇流母线保护逻辑，这N个汇流母线保护逻辑投入L个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑，这L个逻辑子单元保护的线路至少有一条线路处在运行状态，其中L大于等于1且小于等于N。
3.如权利要求2所述的一种多端直流输电系统线路和母线保护装置，其特征在于：所述投入的L个逻辑子单元中汇流母线保护逻辑动作信号采取与逻辑运算产生最终的汇流母线保护动作信号，或者采取或逻辑运算产生最终的汇流母线保护动作信号。
4.如权利要求1所述的一种多端直流输电系统线路和母线保护装置，其特征在于：所述第M个采集子单元需要检修时，只退出第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护和所有逻辑子单元中的汇流母线保护。
5.如权利要求1所述的一种多端直流输电系统线路和母线保护装置，其特征在于：所述第M个逻辑子单元需要检修时，只退出第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护和所有逻辑子单元中的汇流母线保护。
6.如权利要求1所述的一种多端直流输电系统线路和母线保护装置，其特征在于：所述第M个逻辑子单元中的第M条线路的线路保护逻辑根据第M条线路是否连接在汇流母线上来实现自动投退，或者另外设置硬压板通过硬接点开入信号的方式实现手动投退。
7.如权利要求1所述的一种多端直流输电系统线路和母线保护装置，其特征在于：所述第M个逻辑子单元中的汇流母线保护逻辑根据第M条线路是否连接在汇流母线上来实现自动投退，或者另外设置硬压板通过硬接点开入信号的方式实现手动投退。
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