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换流站控制保护特点和现场安装调试 江苏省送变电公司 徐军 陈力 摘要：本文结合常规 500kV 控制保护和±500kV 三常直流输电工程换流站控制保护的特点， 介绍直流控制保护技术使用背景，其关键技术使用的条件，以及在安装调试和使用中需要注 意事项。 1 前言 随着计算机、网络技术的发展，以及光纤维数据传输技术的应用普及，换流站工程具有 自动化程度高的一大特点，减少了电缆的使用，提高了控制保护的可靠性和经济性；工程中 没有传统的控制屏，全部采用微机监控，所有的遥信、遥测采集量均通过光纤传输方式送至 主控室微机工作站，减轻了运行人员的工作量，并通过 RCI 屏将所内与电网调度中心联系起 来提高了自动化程度。 2 换流站控制保护与常规 500kV 变电站控制保护的特点 2.1 常规 500kV 变电站控制保护特点 常规 500kV 交流变电站控制保护为独立微机式装置，输入量有开入接点量和模拟量。其 中开入量反映交流配电装置 （一次设备）状态以及与其他控制保护相配合所需的开关量；模 拟输入则主要反映被控制保护设备的电流、电压和功率等信息量。控制保护的输出有开出接 点和信息量。其中开出接点一般为控制开关设备的投切以及输出与其他控制保护的接点信 号；信息量为指示信息和数据传输信息，指示信息包括灯光、音响等。数据传输信息主要是 通过保护信息管理机和保护子站发送整定值、实时采样值、事件记录等信息，用于远方控制 和分析。 2.2 换流站控制保护系统的特点 换流站控制和保护与独立的装置式微机保护不同，它采用瑞典 ABB 公司较为先进的 MACH2 系统，控制和保护集成度很高，所有的控制和保护全部集成在互为冗余的 A 和 B 两个 计算机系统中。而采样则分散在各继电器室或就地接口柜中，通过 TDM 数据总线和光缆传输 到控制和保护系统。 3 计算机数字技术应用提升了控制保护的水平 工程中采用了大量数字化的新设备、新技术，从数据采集到传输、计算、控制和监测均 基于计算机和网络技术。 3.1 控制保护采用 TDM 总线 TDM 总线是单向传输总线，在 DSP 的同步串口之间采用点对点方式来传输高速测量信号。 TDM 总线传输具有大容量、低延时、无抖动的特点，这对于控制保护系统中的高带宽的模拟 信号的测量是很必要的。TDM 的传输速率近似为 10MHz，这依赖于传输模式和一帧所包含的 通道数，最大的通道数可达 32 个，其中一个用于校验和，每一个通道等价于一个 32 位的浮 点数。TDM 总线在间隔内短距离传输采用 RS422 的物理介质，对于长距离可以扩展成光纤。 TDM 总线的物理连接如下图所示： 上图显示的是电流测量的原理，可以看到，DSP 与 DSP 之间的连接是通过本地 I/O 上的 PS860 板连到 PS801 板上的，在 PS860 上可以在背板上使用 TDM0、TDM1。如果有两块 PS860 板在同一个 I/O 机箱上，那么只能一个使用 TDM0，一个使用 TDM1。在接收端的 I/O 机箱可 以处理4 个 TDM 通道，而每一块 PS801 板可以处理 6 个 TDM 通道。模拟量是采用扁平电缆通 过背板与 PS860 相连的，这些电缆之间彼此是隔离的。 基本规则： A 系统中的I/O 不能将数据发送到 B系统中的主 CPU 系统，同样 B 系统中的 I/O 不 能将数据发送到 A 系统中的主 CPU 系统 在 TDM 总线用于高速测量时，应使用中断方式完成接收和发送过程 连接在同一块 PS860 板的模拟 I/O 板最大数为 7，在主 CPU 系统与 PS860，PS860 之间进行通讯是可以的 TDM 有两种传输模式可以采用： 正常模式（同步模式） 自动模式（异步模式） 通常采用正常模式，发送是同步的，在 TDM 总线的接收端通过中断控制完成数据的接收。 自动模式是不产生中断的，它比正常模式快，如果确实需要更短的延时，可以采用这种模式， 因为不需要处理中断，这样数据可以传输的很快，但是数据不是同步的。采用这种模式的一 个典型的例子就是 PS820 板之间的通讯，这里数据可以不同步，而速度可以保证实现快