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QGDW 11889-2018 高压柔性直流输电控制保护装置技术规范简介：

"QGDW 11889-2018 高压柔性直流输电控制保护装置技术规范"是中国国家电网公司发布的一项技术标准，其全称为《高压柔性直流输电控制保护装置技术规范》。这项标准主要针对高压柔性直流输电（HVDC）系统的控制保护装置进行详细规定，包括装置的性能要求、功能设计、接口规范、试验方法、检验规则等方面。

高压柔性直流输电是一种特殊的电力传输方式，它通过高压直流电将电力从一个地方传输到另一个地方，其优点包括传输距离长、不受交流电网频率限制、易于实现电力的远距离、大容量传输等。而控制保护装置是柔性直流输电系统中的关键组件，主要用于保护系统的安全运行，如过电压、过电流、接地故障等的检测和处理。

该技术规范详细规定了控制保护装置的硬件设计、软件算法、通信接口、安全防护等各个方面，旨在确保高压柔性直流输电系统的稳定、高效和安全运行，是高压柔性直流输电工程设计、制造、安装和运行的重要参考依据。

QGDW 11889-2018 高压柔性直流输电控制保护装置技术规范部分内容预览：

定交流电压控制模式下 定的目标值 当执行交流电压升降指令时， 变化至预定的交流电压目标

5.4.3.1.5孤岛电压/频率控制

换流站接入新能源抓岛系统或换流站外部无常规电源供电时，采用孤岛交流电压频率控制模式， 流控制系统应能控制交流电压为运行人员设定的目标值。 当执行交流电压升降指令时，交流母线电压应当以一定升降速率变化至预定的交流电压目标值

CECS 551-2018-T标准下载5.4.3.1.6控制模式切换功能

在有源控制模式和无源控 功功率/直流耳 压/频率多种控制模式间的可靠切换，

5.4.3.1.7换流变压器分接开关控制

换流变压器分接头控制应具有如下两种模式： a 手动控制模式，可单独调节单台换流变的分接头，也可同时调节本极所有换流变的分接头； b 自动控制模式，其策略为控制换流器的调制比或变压器阀侧交流电压，使调制比或交流电压位 于设定范围内。 无论是在手动控制模式还是在自动控制模式，当分接头被升/降至最高/最低点时，控制系统应发出 号至SCADA系统，并禁止分接头继续升高/降低

5. 4. 3. 2内环控制

5.4.3.2.1锁相环控制

为实现换流器控制与交流系统电压的同步， 应在内环控制中配置锁相环。锁相环的输入是三相交流 系统电压，其输出是基于时间的相角值。

4.3.2.2电流内环控制

电流内环控制接受来自外环控制的有功、无功电流指令，根据当前的交流电流、电压采样值计算得 到换流器的每相参考电压指令。交流电流控制器应控制精度高、动态响应速度快，能够快速跟踪电流变 化。

6.1.1.1柔性直流系统保护包括直流保护和换流变压器保护等设备。 6.1.1.2直流保护由双极保护、极保护、换流器保护和站内交流连接母线保护等构成。直流保护设备 按极独立配置，双极保护功能宜集成在极保护中。 6.1.1.3直流保护设备宜独立配置，不宜与控制系统共用主机。

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6.1.1.4电压源换流器在发生阀侧短路、直流侧极间短路等严重故障时，故障电流上升速度非常快，若 IGBT无法承受短路电流冲击，则需要在微秒级时间内完成故障处理，应由换流器阀控级和子模块器件 级的本体自检功能保障换流器设备安全。 6.1.1.5直流保护设备保护应能适用于柔直换流站的各站有功和无功控制模式下的运行方式。 6.1.1.6由直流保护设备启动的故障控制顺序可以通过换流站间的通信系统来优化故障清除后的恢复 过程，使故障持续时间最小和系统恢复时间最短。当换流站站间通信系统中断时，如直流系统发生故障， 保护应能将系统的扰动减至最小，使设备免受过应力，保证系统安全。 6.1.1.7直流保护、换流变压器保护宜采用三重化的余设计，保护采用“三取二”逻辑出口，一套 保护退出时采用“二取一”逻辑出口，两套保护退出时采用“一取一”出口，两套“三取二”装置应独 立供电。

6. 1. 2 一般规定

6.1.3测量及1/0单元

保护装置模拟量测量要求如下： a）保护装置的采样回路应能适用常规互感器的输入方式、电子式测量设备的数字量输入方式； b）直流保护装置的采样频率不应低于5kHz，其中用于快速保护的通道应能支持50kHz采样率要 求； c保护装置应能适应电子式测量设备的数字量输出，宜采用标准通信规约

6.1.4设备接口功能

6.1.5设备通信功能

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6.1.5.1直流系统保护设备应具备与运行人员控制系统和保护信息子站的通信功能，以便向运行人员 控制系统和保护信息子站传送保护的动作信息及设备运行状态等。通信协议宜采用DL/T860或DL/T 667一1999规定的相关通信协议。 6.1.5.2直流系统保护设备与其测量系统和I/O层设备之间宜具备通信接口，实现数据采集和保护动 作输出功能。 6.1.5.3直流系统保护设备宜配置站间数字通信通道，直流保护的站间通信通道宜独立于控制系统配 置，以满足保护系统站间通信的可靠性和实时性要求。

6.2.1.1按照柔性直流系统的主回路结构和运行方式，对双极、极和换流器的保护功能进行合理的分 配，以满足柔性直流工程需要。 5.2.1.2直流保护系统的保护功能和定值应能根据直流系统的主回路运行方式，包括双极、单极、金 属和大地返回、空载加压试验等，在运行过程中进行动态的配置和调整，自动适应工程所有确定的运行 方式，并且不应在运行方式切换过程中产生误动。 6.2.1.3保护的动作时间应与控制系统调节参数相配合，本极直流保护动作不应导致非故障极停运。

6.2.2.1直流保护范围

直流保护系统的范围包括：换流器区、极区、双极区、站内交流连接母线保护区域、换流变保护区。 保护分区原则如下： a）直流保护应对保护区域的所有相关的直流设备进行保护； b）相邻保护区域之间应重叠，不存在保护死区； C）保护功能应考虑与阀自身保护的配合。

6. 2. 2. 2 直流保护分区配置

直流保护宜按照下述分区进行配置： a）换流器区：换流器、换流器与交流母线的部分连接线路及其上所有设备； 6 极区：从阀厅直流侧测点至对侧换流站之间串联的直流电抗器以及直流输电线路等设备； C 双极区：双极公用区域，或某种运行方式下保护范围覆盖了双极回路或设备； d 站内交流连接母线保护区：包括换流变阀侧套管至桥臂电抗器网侧区域之间的所有设备； 换流变保护区：包括换流变压器、换流变压器网侧与交流开关场相连的交流断路器之间区域的 所有设备。

6.2.3直流保护功能配置

6.2.3.1换流器区保护

对于柔性直流输电系统换流器区主设备，一般可根据工程需要选择配置以下保护功能 a）桥臂过流保护：检测换流阀及直流接地短路故障； b）桥臂电抗差动保护：检测电抗器及相连母线接地故障； c）桥臂差动保护：检测桥臂接地或短路故障； d）换流器差动保护：检测换流器区内接地故障

6. 2. 3.2极区保护

对于柔性直流输电系统极区主设备，一般可根据工程需要选择配置以下保护功能：

a 直流电压不平衡保护：在单极对称系统主接线中配置，主要检测直流线路或母线单极接地故障； b） 直流欠压过流保护：检测单极对称系统主接线中的直流线路正负极短路故障或双极对称系统主 接线中的单极接地故障： C 直流低电压保护：检测直流线路异常电压故障，可作为直流欠压过流保护后备保护： d） 直流过电压保护：保护直流设备免受直流过电压的损坏： 直流线路行波保护：在架空线路中配置，实现直流线路金属性故障的快速检测 f） 直流线路突变量保护：在架空线路中配置，实现直流线路金属性故障的快速检测； g） 直流线路纵差保护：检测直流线路接地故障，此保护作为直流线路保护的后备保护，尤其针对 线路高阻接地故障； h) 谐波保护：检测超出设备耐受能力或线路碰线造成的谐波或低频分量； 直流过流保护：检测直流线路出现过流的故障； 心 j 直流母线差动保护：检测站内直流母线发生的接地故障； K） 中性母线开关保护：利用母线中性开关的电流检测中性母线开关分断失败。 1） 极差动保护：检测极区内接地故障 m）接地极引线开路保护：检测接地极引线开路故障

《悬索桥索鞍索夹 JT/T 903-2014》6.2.3.3双极区保护

对于柔性直流输电系统双极区主设备，一般可根据工程需要选择配置以下保护功能： a）双极中性线差动保护：双极中性线连接区域的接地故障； b）站接地过流保护：利用站内临时接地点电流检测站内临时接地点的过载故障； c）金属回线接地保护：检测金属回线运行方式下直流设备区域内的接地故障； d）金属回线横差保护：用于检测金属回线方式下线路接地故障和换流阀接地故障； e）金属回线纵差保护：用于检测金属回线运行方式下直流设备区域内的接地故障； f）转换开关保护（包括NBGS、GRTS、MRTB）：利用流过转换开关的电流检测转换开关分断失 败； g）接地极线过流保护：检测因接地极线路故障导致接地极线路的过载； h）接地极线不平衡报警：检测因接地极线路故障导致流过两根接地极线路电流不一致； i）接地极线差动保护：检测接地极引线接地故障

6.2.3.4站内交流连接母线区保护

对于柔性直流输电系统站内交流连接母线保护区主设备，一般可根据工程需要选择配置以下保护功 交流引线差动保护：检测换流变压器到阀之间的交流连接区的接地故障或短路故障； 6） 阀侧零序过电压保护：检测换流变阀侧交流连线的接地故障； C 交流过流保护：检测换流阀及直流接地短路故障 d 阀侧中性点过流保护：检测交流连接母线区和直流侧发生的接地故障： 阀侧中性点电阻过负荷保护：检测中性点电阻过负荷故障； 启动电阻过流保护：检测启动电阻投入工况下交流连接线母线区和直流侧发生的接地故障或短 路故障； 启动电阻过负荷保护：检测启动电阻过负荷故障

6.2.3.5换流变区保护

柔性直流输电工程内换流变压器保护主设备，一般可根据工程的需要选择配置以下保护功能： a）差动保护：配置换流变及引线差动保护、换流变差动保护、换流变引线差动保护、绕组差 护和零序差动保护检测换流变的区内接地故障或相间短路故障；换流变及引线差动保护 变差动保护应具有防止励磁涌流引起保护误动的功能，具有防止区外故障引起保护误动的

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特性和差动速断功能；换流变及引线差动保护、换流变差动保护应具有防止过激磁引起误动的 功能，在直流系统单极运行或其他特殊工况引起较大谐波电流时，应能保证动作的可靠性和灵 敏度，宜考虑换流变压器分接开关位置的影响 过流保护：检测换流变压器内部及外部相间短路引起的过电流，保护包括换流变开关过流保护 网侧套管过流保护： 零序过流保护：网侧零序过流保护可通过整定方式选择采用自产零序电流或中性点零序电流； d） 变压器饱和保护：检测中性点直流偏磁电流导致的换流变压器饱和《旅游民宿基本要求与评价 LB/T065-2017》，配置反时限特性的饱和保 护，应提前输出控制系统切换接点； 变压器过激磁保护：防止因过激磁对换流变压器造成损坏，采用各相电压“与门”关系，定时 限告警功能，反时限功能与换流变过激磁特性相匹配； 过电压保护：检测换流变压器网侧电压，防止交流系统过电压对换流变压器的危害，过电压保 护宜按相设置； g）零序过压保护：检测换流变第三绕组（角型接法）的接地故障。

6. 3. 1稳定性要求