直流濾波器保護信號誤動風險分析及改造方案

晏慶豐

（云南電網有限責任公司楚雄供電局，云南 楚雄 675000）

關鍵字：閉鎖；誤動；直流濾波器

根據《中國南方電網高壓直流系統調度運行管理規定》，±500 kV永富直流可以在直流濾波器長期退出時正常運行，且自2016 年±500 kV 永仁換流站投產以來，已發生多次因直流濾波器一次設備故障、二次保護異常單獨將直流濾波器停電進行消缺的工作。但在控制保護系統設計初期，并未考慮直流濾波器長期退出運行的工況，根據相關規程規定換流站直流濾波器故障退出而直流系統未停運時，6 h 內可不必停運相應極，超過6 h 須停運相應極進行處理。所以原來的直流控制保護系統當檢測到直流濾波器兩套保護系統均故障時，極控系統會判斷直流濾波器無保護運行，隨即執行ESOF 命令。這對直流系統運行時，而直流濾波器退出運行或臨時停電開展消缺工作時，存在很大風險及隱患，對運行人員操作、檢修人員二次安全措施和工作過程中安全風險管控工作造成很大的壓力，針對以上存在的風險進行仔細分析并故提出對應改造方案。

1 直流濾波器保護系統系統信號風險分析

±500 kV 永仁換流站雙極各有一組直流濾波器，主要作用是用來抑制直流側諧波。每組直流濾波器分別配置A、B 兩套保護，每套保護裝置上均有兩塊直流濾波器保護系統OK 允許極控系統裝置邏輯程序出口連接片，當某一套極控系統未收到直流濾波器保護OK 信號后，對應極控系統會產生本系統嚴重故障信號，同時進行極控系統切換，但當另一套極控系統也存在同樣等級的故障時，將判斷為直流濾波器無保護運行，極控系統會執行切換邏輯跳ESOF，將導致永富直流單極閉鎖，如圖1所示。

圖1 正常運行狀態圖

圖2 單系統運行故障時

若高壓直流系統不帶直流濾波器運行，直流濾波器一次設備處于檢修狀態時，在單套系統中直流測量系統單通道故障、合并單元故障、直流濾波器保護系統故障、數據通信（IFC 總線）異常時，會造成極控系統一套或雙系統均報輕微故障信號；若在該工況下，另一套系統中由于設備運行情況、操作、檢修過程、人員誤碰等不可預見的情況，再次出現以上故障均會造成極控系統嚴重故障并ESOF，造成直流系統停止運行。

2 改造方案

通過分析運行過程中存在的風險點，并結合最新直流輸電系統調度運行管理規定相關內容，提出以下改進方案。

依據永富直流輸電系統可以無直流濾波器運行，提出取消直流濾波器保護A/B 套的裝置OK 信號、IFC 總線故障信號與極控系統內嚴重故障判斷邏輯關聯，取消直流濾波器保護異常造成直流ESOF 的邏輯，即當極控系統收到直流濾波器兩套保護均不OK 時不再閉鎖對應極，降低了直流濾波器保護誤動造成的后果；

為滿足任何設備嚴禁無保護運行的相關規定，增加直流濾波器正常運行時，直流濾波器保護A/B套裝置OK 信號消失或IFC 總線故障，即兩套直流濾波器保護故障、直流濾波器無保護運行時，控制系統自動隔離本極的直流濾波器轉至檢修狀態，即當直流濾波器在造成運行過程中，若因為其他原因導致極控系統收到兩套直流濾波器保護不OK 信號時，將自動將直流濾波器停電，此時也不影響直流輸電系統繼續運行；

優化直流濾波器停電時的判斷邏輯，使系統更加合理、智能，當直流濾波器處于檢修狀態，因其他因素造成直流濾波器保護A/B 套裝置OK 信號消失或IFC 總線故障時，此時極控系統不動作，不再重復發命令隔離本極直流濾波器，即當極控系統檢測到直流濾波器處于停電檢修時，即便極控系統收到直流濾波器兩套保護均不OK，也不再執行將直流濾波器由運行轉檢修的命令，使得判斷邏輯更加合理。

3 結束語

本文分析了±500 kV 永仁換流站在運行過程中直流濾波器保護系統存在的風險及邏輯判斷的弊端，結合最新直流調度運行管理規定，在滿足相關要求的前提下，提出了直流濾波器保護信號誤動的改造方案，不但降低了保護誤動的后果，同時也將判斷邏輯不斷優化，大大降低了設備、人為等不可控因素而造成的風險，提高直流輸電的可靠性。