摘要：直流线路故障重启是保证直流稳定运行的重要措施之一，本文介绍了直流线路故障重启的基本原理和故障重启过程，并实例对比分析了重启成功和重启失败的波形特征和过程，同时介绍了普侨直流线路故障重启设置的启动策略和动作后果，为不同系统运行方式提供了一定的借鉴意义。
关键词：特高压直流；故障重启；启动策略
Analysis of DC Line Reducing Voltage Recovery Sequence In
±800 kV Pu-Qiao HVDC Project
SU Zhilong1
（1.Kunming Bureau, CSG EHV Transmission Company, Kunming 650217, China）
Abstract: DC line Reducing Voltage recovery sequence is an important measure to ensure the steady operation of HVDC Project. This paper introduces the basic principle of DC line fault restart and the process of fault restart. The waveform features and processes of restart and restart failure are analyzed and compared. And this paper introduces the starting strategy and the consequences of the fault reset setting of the universal direct current transmission line, It provides a reference for different system operation modes.
Key words: UHVDC；Recovery Sequence；Start strategy
±800kV普侨直流工程是南方电网建设的第二条特高压直流输电工程，直流线路全长1413公里。为了快速清除直流线路故障，普侨直流在极控系统中设置了直流线路故障重启功能。本文介绍了直流线路重启的基本原理并分析了普侨直流线路故障重启的设置原则和动作后果，并实例对比分析了重启成功和重启失败的波形特征和过程。
1直流线路故障恢复顺序基本原理
直流线路故障恢复顺序操作大致可以分为移相和重启两个阶段。当直流线路发生瞬时性故障时，直流保护检测到该故障，就会发出故障信号至极控系统。极控系统收到故障信号后，立即将整流器触发角移相，电流变为零后，经过预设的去游离时间后，整流器将移相信号清除并快速将触发角前移，并设置直流运行电压，若重启未成功，则会启动闭锁顺序将直流系统停运。为了提高普侨直流系统的输电可靠性，直流线路保护除87DCLT、87MLL外，动作后均会发线路故障重启请求。
2直流线路故障恢复顺序过程
2.1 系统闭锁阶段
直流线路故障瞬间，直流电流快速增大。当线路故障信号传到极控后，极控设定VDCL输出的控制电流参考值为0.5pu。直流低电压保护和直流零电流保护暂时被闭锁，随后启动线路重启动时序，将整流器触发角移相到120º，直流电流迅速降低。当直流电流减小到接近于零时，触发角被移相到160º等待系统重新启动功率传输。此过程类似于直流闭锁过程，但整个过程中阀控系统保持正常，不闭锁触发脉冲。
在逆变侧，熄弧角将设置为0º，以保证直流电压重新启动之后，直流电压保持在合适的水平。并在50ms后将VDCL输出的控制电流参考值设置为0.2pu。当直流电流降低后，逆变侧控制电流参考值会逐渐向零降低。
2.2去游离阶段
在直流线路去游离阶段，整流侧触发角一直保持160º，整流侧的控制电流参考值为0.5pu，而逆变侧电流参考值逐渐向零降低，此过程线路的直流电流接近于零，直流电压处于很低的水平，去游离时间需整定，确保在重启动时线路绝缘恢复到正常的水平。
2.3系统重启动阶段
线路去游离结束后，逆变侧将熄弧角切换为实测的熄弧角。因此，熄弧角跃变为一个新值（约23º），随着电流的逐渐增大，直流电压也逐渐上升到设定的水平，此时，逆变器维持恒定的熄弧角，而整流侧的触发角也逐渐减小到一个新值。此时，系统无功损耗比正常运行明显偏大。逆变侧切换到电压控制，维持整流侧直流电压恒定。至此，直流系统重启动完成。如果重启后直流线路故障依然存在，控制系统再次重复先前的移相动作，当重启次数达到设定值时，控制系统将启动闭锁顺序。
3直流线路故障顺序重启成功及重启失败对比分析
图1直流线路故障重启成功波形
如图1，故障发生后，极保护发DCLFR请求到极控，极控在收到请求后发强迫移相至组控，组控收到FR信号后，按照4.5°/ms速度移相，在IdcH小于156A时限制触发角在120°，并保持50ms，再移相至160°，直至去游离时间结束，去游离时间的以极控SER发DC LINE FAULT时间也即保护发DCLFR请求开始时间算起。去游离时间过后，触发角再从160直接移到90°，从90°向下移，此过程中由于故障点消失，直流恢复过程中，电流实际值小于参考值，故PI调节器累计正误差，触发角一直往小移动，维持电流上升。在去游离时间结束后75ms开始检测直流母线电压，判断UdH大于0.2pu，重启成功。
图2直流线路故障重启不成功波形
如图2，故障发生后，极保护发DCLFR请求到极控，极控在收到请求后发强迫移相至组控，组控收到FR信号后，按照4.5°/ms速度移相，在IdcH小于156A时限制触发角在120°，并保持50ms，再移相至160°，直至去游离时间结束。去游离时间过后，触发角再从160直接移到90°，从90°向下移，恢复线路电压，此过程中由于故障点仍然在，线路中将流过很大的接地电流，造成实际电流大于电流参考值，故PI调节器累计负误差，触发角又往大移动，维持电流上升。在去游离时间结束后75ms开始检测直流母线电压，判断UdH为0kV，小于0.2pu，重启不成功。
4普侨直流直流线路故障恢复顺序设置
多条直流系统同时运行情况下，若考虑任一条直流线路双极相继故障、重启不成功，将会对交流系统造成较大冲击，因此需合理考虑直流重启动的逻辑。普侨直流在联网方式下直流线路故障再启动动作策略如下：
1）任意极发生直流线路故障将尝试重启一次。
2）当单极BLOCK 闭锁或ESOF 紧急停运900s后另一极发生直流线路故障将尝试重启（若900s内发生直流线路故障则另一极将直接闭锁）；
3）当一极发生直流线路故障正处于重启恢复过程（900s）时，另一极发生直流故障（直流极母线、阀组故障或中性母线故障）时，直接闭锁双极。
4）当一极强迫移相期间（包含故障重启）另一极线路故障时直接闭锁双极不重启。
5结束语
本文依据±800kV普侨直流直流线路故障恢复顺序设置实际运行情况，介绍了故障恢复顺序的基本过程，对启动逻辑进行了详细介绍。
1）通过运行中的录波实例介绍了故障恢复顺序的整个过程，并对重启成功及重启失败过程进行对比分析。
2）结合实际工程，介绍了±800kV普侨直流直流线路故障恢复顺序设置和启动策略。
参考文献：
[1]糯扎渡电站送电广东±800kV 直流输电工程控制保护设计规范CSG/YGII.
[2]赵畹君. 高压直流输电工程[M]. 北京：中国电力出版社，2004.
作者简介：
苏志龙（1988-），男。工程师，工学学士，主要从事特高压直流系统运维工作。
袁虎强（1988-），男。工程师，工学学士，主要从事特高压直流系统运维工作。
论文作者:苏志龙,袁虎强
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/29
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