直流輸電系統保護

可靠性指標

停運次數：包括由於系統或設備故障引起的強迫停運次數。對於常用的雙極直流輸電系統，可分為單極停運，以及由於同一原因引起的兩個極同時停運的雙極停運。對於每個極有多個獨立換流器的直流輸電系統，停運次數還可以統計到換流器停運。不同的停運代表對系統不同水平的擾動。

降額等效停運小時：直流輸電系統由於全部或者部分停運或某些功能受損，使得輸送能力低於額定功率稱為降額運行。降額等效停運小時是將降額運行持續時間乘以一個係數，該係數為降額運行輸送損失的容量與系統最大連續可輸送電容量之比。

能量可用率:衡量由於換流站設備和輸電線路(含電纜)強迫和計畫停運造成能量傳輸量限制的程度，數學上定義為統計時間內直流輸電系統各種狀態下可傳輸容量乘以對應持續時間的總和與最大允許連續傳輸容量乘以統計時間的百分比。

能量利用率：指統計時間內直流輸電系統所輸送的能量與額定輸送容量乘以統計時間之比。

1）集成度高：可以將單獨運行的換流系統內，所有能引起該系統停運的設備故障保護集中在一套保護系統中，有關高一級的極或雙極的保護功能也都儘可能集中在這個基本的保護系統中。

2）判斷準確：便於輸入信號處理、定量計算、判據設定、延時選擇和冗餘配置；因此，提高了保護動作的準確性和系統的可靠性，便於故障分析處理。

3）便於修改：各種功能可以通過軟體功能和參數的修改進行修正，方便地投入或退出。

4）經濟性好：由於保護功能集中，可以節省保護硬體投資；通過軟體修改，提高和完善保護功能，也節省了技改經費；同時系統可靠性提高也帶來一定經濟效益。

1）由於直流系統的控制是通過改變換流器的觸發角實現的；

2）直流保護動作的主要措施也是通過觸發角變化和閉鎖觸發脈衝完成的；

3）直流系統的控制與保護功能關係密切；

4）直流控制和保護的配合，既能快速抑制故障的發展，迅速切除故障，又能在故障消除後迅速恢復直流系統的正常運行。

1）直流系統的保護基本屬於系統保護，它包括換流器、直流開關場、中性母線、直流線路及交流開關場保護等不同保護區域的保護功能。

2）直流輸電系統為了防止直流保護裝置本身的故障，造成運行可靠性降低，直流保護裝置採用了冗餘配置。

3）直流保護的冗餘用於提高保護裝置本身的可靠性，最終達到提高整個系統可靠性的目的。

4）三套硬體和電源獨立的，功能完全相同的保護通道，輸出採用“三選二”方式（即：兩兩之間先“與”，三個輸出再“或”），可以避免任何一套保護裝置本身故障造成的保護設備誤動和拒動。

所有提高常規直流輸電可靠性的措施對於提高特高壓直流輸電的可靠性依然有效，並且要進一步予以加強。主要包括：降低元部件故障率;採取合理的結構設計，如模組化、開放式等;廣泛採用冗餘的概念，如控制保護系統、水冷系統的並行冗餘和晶閘管的串列冗餘等;加強設備狀態監視和設備自檢功能等。