（国网浙江省电力公司经济技术研究院浙江杭州310012）
摘要：本文对特高压±800kV直流输电工程一次设备和二次设备的特性进行分析，重点分析了控制保护设备性能的特点。并结合特高压直流输电工程的特点，对特高压直流输电工程系统调试方案进行了分析研究。
关键词：特高压；直流输电工程；系统调试；软件；硬件
工程概况
某±800kV特高压直流输电工程，额定输送功率8000MW，额定电流5000A，额定电压±800kV；单极采用双12脉动换流器串联结构，双极采用4个12脉动换流器串联结构；单极单12脉动换流器可以独立运行，所以，双极低端12脉动换流器额定运行电压为±400kV，额定功率4000MW，额定电流5000A。特高压直流输电工程额定电压高、输送功率大，若失去直流单极，将对电网产生很大的冲击，其安全可靠运行意义重大。
二、特高压直流输电工程的特征
（一）主回路接线
1、直流双极采用4个12脉动换流器串联，每极2个12脉动换流器串联接线，串联电压±（400＋400）kV。每极单12脉动换流器可独立运行。
2、换流变压器采用了单相双绕组型式变压器，Y/Y和Y/Δ接线
3、直流开关场采用了双极直流带接地极线路典型接线型式，中性线采用单大地/金属转换开关MRTB；每个12脉动换流器设旁路开关回路；采用干式平波电抗器，每极平波电抗器分成3组，一组安装在直流极母线上，另一组安装在直流中性母线上；每站每极装设1组12/24/363调谐直流滤波器。
4、500kV交流配电装置采用GIS设备，采用3/2接线方式。500kV交流侧至换流变4回进线，6回出线，4大组无功补偿及交流滤波器装置，共构成7个完整串。
5、全站共装设16小组交流滤波器，分为4大组。交流滤波器大组作为一个元件接入串内，交流滤波器小组接入滤波器大组母线。
6、换流站采用三路站用电源，其中两路为工作电源，另一路为备用电源。两路站内工作电源，均由500kV交流配电装置母线引接，经500/10kV降压变压器接入10kV两段工作母线段。备用电源采用外引，由站外的110kV应电变电站引接1回35kV线路，经35/10kV降压变后接入10kV备用母线段。
（二）二次回路系统
1、二次回路系统配置
直流系统的控制保护采用实时操作系统IN－Time；交流场的监控采用XP+RTOS操作系统；运行人员控制系统采用UNIX＋Windos混合平台。交、直流控制系统采用完全双重化冗余方案。直流保护和换流变保护采用完全3取2逻辑方案。交流滤波器保护、交流母线、开关、线路等保护完全双重化配置。
3取2逻辑方案是3套直流保护装置有2套判定有故障，保护就动作。
2、直流控制保护系统
特高压直流控制系统与直流保护系统相互独立，直流控制系统采用分层结构，双重化原则配置，控制层包括站控制层、双极控制层、极控制层、阀组控制层和阀基电子设备。每极2个12脉动换流器的控制相互独立，两极的控制相互独立，互不影响，同时协调统一。
直流保护系统包括：换流器保护，极保护，双极保护，直流滤波器保护，交流母线过电压保护和交流滤波器保护。按12脉动换流器单独配置保护，双极及每极2个换流器的保护完全独立。
3、交流控制保护系统
根据初设审批意见：7500千伏交流出线，每回线配置双套分相电流差动保护，采用2X2M光纤通道，并配置双套就地判别装置，安装在线路主保护柜上。本期4回线共8面线路保护柜。
三、特高压直流输电工程系统调试
（一）软件方面
1、阀控系统与交流站控系统的联锁
该工程直流控制系统由阀组控制系统（以下简称阀控系统）、极控制、直流站控、交流站控等系统组成。阀控系统的主要功能是接收直流极控制主机的稳定运行电流指令或点火角指令，再转换成触发脉冲来控制12脉动换流器。交流站控的主要功能是对500kV交流开关场进行控制和监视。阀控系统对阀组进行顺序控制时，会给交流站控系统发控制指令，操作相应的开关刀闸。
具体方法是在交流站控系统程序的相关页面中分别对来自极1低端、极1高端、极2低端、极2高端阀控系统的信号进行置数。
其中，通过将信号Q1—Q7置0来闭锁极1低端阀控系统对换流变压器进线开关、隔离刀闸和接地刀闸的顺序控制，防止相关的断路器和刀闸在交流系统正常运行时被误分合。Q10—Q15中置1的信号是为了保证运行人员能够对极1换流变压器进线开关和刀闸进行正常操作，不会因为直流系统状态不满足联锁条件而被禁止。
2、直流站控制交流滤波器接口屏的无功控制
采用电网换相换流器的直流输电换流站，不管是处于整流运行还是逆变运行状态，直流系统都需要从交流系统吸收容性无功，即换流器对于交流系统而言总是一种无功负荷。因此每一个换流站都必须装设无功补偿设备，用来进行无功平衡和无功补偿。
该工程某换流站共配置4个交流滤波器大组，其中前3个大组由2个12/24次双调谐滤波器小组和2个并联电容器组成，最后1个大组由3个12/24次双调谐滤波器小组和2个并联电容器组成。直流站控系统的主要功能是直流场控制和无功功率控制。交流带电期间，所有交流滤波器大组都作为运行设备。然而，由于直流站控系统尚处于调试阶段，如果在调试过程中误投了交流滤波器或者并联电抗器，就会造成系统无功过剩，引起交流母线电压升高。所以，为了避免直流场分系统调试过程中误投切交流滤波器小组，必须屏蔽直流站控中无功功率控制投切交流滤波器小组的命令。
（二）硬件方面
1、交流GIS至换流变压器保护屏的电流回路
换流器所用的电力变压器简称为换流变压器，它和普通的电力变压器的机构基本相同。换流变压器的保护和普通变压器的保护配置基本相同，最大的不同在于换流变压器保护按三重化配置，并在A，B屏分别配置了1台三取二装置，每台三取二装置都接收3套换流变压器保护的保护动作信息，只有2套相同类型的保护同时动作时，三取二装置才会跳开交流进线开关和闭锁换流器。
在交流系统启动之前，极1高端、极1低端、极2高端、极2低端换流变压器交流侧的电流回路需在GIS就地汇控柜内短接退出，防止交流侧带电后因换流变压器保护仍在调试阶段而影响调试和电流回路的安全。短接退出的具体做法是在端子排TA侧短接并接地，打开电流端子连接片，从而实现电流回路的隔离。
交流场接口屏至阀组测量接口屏的电流回路
阀组测量接口屏是阀控系统的分布式输入、输出，其主要功能是对直流量和交流量进行测量、滤波、预处理等，然后通过TDM总线发送给相应的阀控系统。阀控系统根据测量接口屏采集的直流量和交流量，实现换流器的正常投/退、故障紧急投/退顺序控制功能，以及阀组的角度限制和过负荷限制等功能。
极1高端、极1低端、极2高端、极2低端换流变压器交流侧的电流测量回路，从GIS经过交流场接口屏后再送给阀组测量接口屏。交流场接口屏是交流场测控的一部分，因此，要隔离至阀组测量接口屏的电流回路，又不影响交流场的正常操作，就需要在交流启动前在交流场接口屏短接端子排内侧并接地，打开电流端子连接片，从而实现电流回路的隔离，防止交流侧带电后影响阀控系统的调试和电流回路的安全。
参考文献
[1]杨万开,曾南超,刘飞.锦苏特高压直流工程阀控VBE-RDY置零故障分析[J].电力建设.2013(10).
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