特高压直流输电控制系统与讲义控制保护装置

直流控制系统示意图
HVDC control system
To inverter
P order Pmod
Power control
Iorder
Current control a m p lifie r
Converter unit firing
control
Id
Iresponse
Ud response
• 基于ABB技术（ MACH 2 ）的直流控制保护系统
•
特点: 换流变保护、交/直流滤波器保护改用自主技术
•
RCS-977A换流变压器保护 ，
•
RCS-976D直流滤波器保护 ，
•
RCS-976A系列数字式交流滤波器保护。
• • 3）基于AREVA技术的直流控制保护系统
直流控制保护系统冗余设计
• 1）基于西门子技术的直流控制保护系统
• 操作系统 Windows NT*
• 软件编程 Hidraw
• 程序存储 闪存卡
•
主计算机（MC ）
MACH 2系统主机
主计算机结构
国产直流控制保护系统的类型
• 1）许继 DPS-2000
• 基于西门子技术（ SIMADYN D ）的直流控制保护系统
•
特点: 人机界面改用自主技术
•
• 2）南瑞 PCS-9500
（ABB技术）
控制保护系统层次结构
（西门子技术）
国内直流工程运行控制层设备 配置
国内直流工程控制保护设 备配置
SIMADYN D系统简介
• 西门子开发
• 广泛应用于各行业高速控制系统
• SIMADYN D系统是一种多处理器总线结构，高速数字化可编程 控制系统。由于此系统随着电子技术的发展而不断升级，具有 当今的先进技术水平。
• 例：三常、三广
基本控制配合2
• 整流站控制Id • 由电流调节器控制Id Id ＝Ido • 由换流变抽头调节控制换流器α α=15º±2.5º
• 逆变站控制Ud • 由电压调节器控制Ud Ud ＝ Udo • 由换流变抽头调节控制γ γmin＝17º
• 例：天广、贵广
基本控制配合3
整流站控制Id • 由电流调节器控制Id Id ＝Ido • 由换流变抽头调节控制换流变阀侧电压Udi0不变。
• 改变换流变抽头位置(Vd＝1.35Ecos －dId)
• 调节范围小；分级调节；调节速度慢。
•
辅助控制手段
• 控制原则
• 整流站控制直流电流
• 逆变站控制直流电压
基本控制配合1
• 整流站控制Id • 由电流调节器控制Id Id ＝Ido • 由换流变抽头调节控制换流器α α=15º±2.5º
• 逆变站控制Ud • 由关断角调节器控制γ γ＝17º • 由换流变抽头调节控制Ud Ud ＝ Udo±1%
• 现场总线采用CAN和TDM总线 • CAN (Control Area Network) 用于串行传输
开关量信号 • TDM (Time Division Multiplexed) 用于串行
传输模拟量信号
葛站保护分区
直流保护区域划分(大地回线)
控制保护软件
• ABB技术
• 由MACH2 系统功能块编程，生成图形文件。 • 简单的点击、拖动、放下即完成。再通过编辑，生成相应
• 逆变站控制Ud • 由关断角调节器控制γ γ＝17º • 由换流变抽头调节控制换流变阀侧电压Udi0不变。
• 例：葛南 •
两站直流控制的基本配合
• • 整流站 • 逆变站
ABB Id αmax
西门子 Id
Ud
Ud
Id
精品
特高压直流输电控制系统 与控制保护装置
换流站二次设备
1. 运行人员控制和SCADA系统 2. 直流控制 3. 直流保护 4. 交流保护 5. 通信系统 6. 调度自动化 7. 能量计费系统 8. 暂态故障录波器 9. 直流线路故障定位器 10. 站主钟系统
常规高压直流输电
• 4.1 常规高压直流输电控制系统与控制保护 装置
代码，下载到对应存储器中。 • 不同的应用有对应的功能块库。
• 西门子技术
• STRUC G 软件编程，生成图形文件。 • 简单的点击、拖动、放下即完成。 • 有统一的功能块库。
直流控制
• 控制直流功率的手段
• 改变角(Vd＝1.35Ecos －dId)
• 调节范围大；连续调节；调节速度快。
•
主要控制手段
• SIMADYN D控制系统编程软件为STRUC G 。STRUC G为一个图 形编辑器，它用于进行配置、诊断和文件编制。其应用也比较 简单，仅需要使用选取－放置－连接的方法即可。
• 程序存储 闪存卡
• 多功能I/O模块
SU200 6MD66
• 升级产品
WinTDC 系统
MACH 2系统简介
• MACH 2系统是一种以当代PC机为核心的开放式控制系统，
Voltage m e a su rin g
system
葛站直流控制保护系统
三常直流工程龙泉站直流控 制保护系统框图
国内常规直流控 制保护设备
• 两种类型的直流控制保护系统
•
ABB、南瑞、四方
•
MACH 2系
统
•
• 系统
SIEMENS、许继
SIMADYN D
•
都能满足业主提出的控制保护功
控制保护系统层次结构
•
直流控制系统
双重化设计
•
直流保护系统
三重化设计
• 2）基于ABB技术的直流控制保护系统
•
源自文库
直流控制系统
双重化设计
•
直流保护系统
双重化设计
运行人员控制
•
西门子
ABB
• 主机 PC
• 操作系统
• LAN网 结构
Alpha工作站
UNIX
Windows NT*
星型拓扑结构
星型拓扑
现场总线（西门子技术）
现场总线 （ABB技术）
用选取－放置－连接的方法即可，即：用户可以通过从图
标库中选取相应图标，然后放置在图中，并将图标连接起
来即可。
• 升级产品
DCC-800 系统
控制保护主机（ABB技术）
• MACH 2系统主机
• 通用PC 机(Pentium III, PCI总线，无硬盘)
• PS820 ）
+专用板卡 （PS801和
其系统集成度、自检覆盖率都很高，具有当今的先进技术
水平。
• MACH 2主机单元基于高性能工业计算机硬件，包括：CPU 为Pentium III处理器、采用PCI总线的主板、数字信号处理器 插件PS801和PS820。
• Hidraw可以运行在任何一台兼容的Windows NT/95 PC机上， 它有一个图形用户接口(GUI)，其应用比较简单，仅需要使