直流輸電控制系統閉鎖因素分析
直流控制系統是直流輸電工程的核心設備，為深入研究引起直流閉鎖的各種因素，提高直流輸電系統運行的可靠性，以高嶺換流站HCM3000直流控制系統為例，分類對控制系統中能夠導致直流閉鎖的內外部因素進行了分析。
直流閉鎖特性
直流系統停運分為正常閉鎖停運和保護閉鎖停運。
直流系統正常停運時，直流控制系統以整定的速率降低輸送功率至最小功率，然後整流側先閉鎖觸發脈衝，逆變側再閉鎖觸發脈衝，直流系統退出運行，它不同於故障後的保護閉鎖。
直流控制系統保護閉鎖通常包括如下4種：立即移相併停發觸發脈衝，即不投旁通對的閉鎖；立即移相，根據時間或其他條件判斷投或不投旁通對，然後停發觸發脈衝；立即投旁通對、移相、停發觸發脈衝，即總是投入旁通對的閉鎖；對於投旁通對的閉鎖過程中，當直流電壓變為反向且超過定值時，則停止投旁通對。
外部輸入的閉鎖信號
直流控制系統作為整個直流輸電控制的核心設備，其他設備檢測到故障需要閉鎖直流時，均需將閉鎖信號送至直流控制系統，由直流控制系統軟體執行閉鎖命令。
a、運行人員下發緊急停運命令：遇到緊急情況時，運行人員可在運行人員工作中下發緊急停運命令。
b、 無功/電壓控制閉鎖：直流系統運行時，無論是工作在整流還是逆變狀態，換流器都要消耗大量的無功，換流站的無功/電壓控制根據換流器的功率水平與交流系統電壓情況計算所需的無功容量，並通過投入或切除無功補償設備達到無功補償或平衡的目的。無功/電壓控制功能由直流站控系統實現，當直流站控系統檢測到母線過電壓或絕對最小濾波器不滿足時，向直流控制系統發無功快速停運請求。
c、穩控系統閉鎖：電網安全穩定控制系統是在電網發生嚴重故障和突發事件時能夠及時調整電網運行方式，從而維持電網穩定和避免故障範圍的繼續擴大。為了保證信號的可靠性，防止誤閉鎖，直流控制系統只有同時收到閉鎖信號和閉鎖允許信號，延時40ms，執行閉鎖命令。
d、閥廳火災監視：換流閥是直流輸電的核心設備，運行時發熱量大，發生火災時損失嚴重，因此增加閥廳火災閉鎖直流系統功能，當閥廳紫外和煙感探頭檢測到火災信號時，立即向直流控制系統傳送閉鎖直流命令，快速切斷火源，降低損失。直流控制系統收到閥廳火災閉鎖信號，延時300ms，啟動極控系統切換，延時500ms，執行閉鎖命令。
e、直流保護閉鎖信號：直流保護用於保護換流器單元、直流場設備，採用三重化配置，經‘’3取2‘’邏輯發閉鎖信號，根據故障類型的不同，向直流控制系統發不同類型的直流閉鎖信號，重點分析控制系統，直流保護的具體邏輯不在討論範圍內。
f、其它閉鎖信號：除上述分析的因素外，換流閥冷卻系統、換流變電氣量保護、換流變和平波電抗器非電氣量保護、直流測量裝置密度繼電器、中開關邏輯、最後斷路器等均作為外部跳閘信號傳送直流閉鎖命令給直流控制系統。
服務追蹤的多間隔聯閉鎖實現方案
介紹了IEC61850－7－2標準第2版中的控制命令狀態機和服務追蹤技術，提出了含預約邏輯變數的閉鎖功能邏輯節點（CILO）閉鎖模型，以及基於控制命令解析的預約邏輯算法。進一 步提出了基於服務追蹤和預約邏輯的通用多間隔聯閉鎖體系架構並設計了其信息互動流程 。
控制命令流程與狀態機
依據IEC61850標準，為開關設備的控制命令流程。控制主體先選定控制對象（SelVal_req（on）），在得到選定正回響後 （SelVal_rsp+）再傳送操作指令（Oper_req（on）），操作命令達到後，控制對象執行命令並回發Oper_rsq+報文，當物理設備（開關）的位置達到後，傳送報告給操作主體，接著傳送命令終止報文 CmdTerm_rsp+，表明本次控制動作結束。
根據IEC61850－7－2第2版提出的架構，控制命令報文的狀態機可知，控制命令的不同狀態會得到不同結果，返回值的不同也會跳轉到不同的狀態機，同時影響下一步的操作。
通用預約閉鎖解決方案設計
方案設計雖然是具體針對母聯閉鎖，但採用的控制命令狀態機、控制命令服務追蹤等技術以及所涉及的信息模型、信息交換模型，都嚴格遵循IEC61850標準，所以該方案對各種 多間隔聯閉鎖具有通用性。更進一步地，提出基於服務追蹤和預約邏輯的多間隔聯閉鎖信息互動流程架構。為了將具有閉鎖關係的開關由原閉鎖方式轉變成為預約閉鎖方式，在每個設備IED中，增加一個服務追蹤邏輯節點，對相關命令進行服務追蹤和相應報文解析，由解析信息確定預約邏輯變數值。該預約閉鎖方案的具體信息互動流程分析如下。
1）IHMI傳送SelectWithValue操作命令，選定即將要操作的開關設備，選定成功並得到確認後，事先種植在IED1中的reporting Control Block對之進行追蹤，由LTRK報告邏輯節點傳送select控制服務被正應答的報告給IED2，IED2在收到該信息後，將預約邏輯位的值設定為0，IED2進入被預約態。
2）select選定操作得到確認後，IHMI向CSWI傳送operate操作命令，CSWI在接到命令後，對內部執行環境進行檢測，判定命令是否能執行。CILO閉鎖邏輯節點實時提供存放在該節點的閉鎖邏輯值，判定該閉合命令是否能進行下一步操作。
3）操作命令通過CSWI並進入下 一 步執行，表示該命令符合操作環境和閉鎖要求，返回正回響信息，否則，表示不合條件，返回負回響信息。若CSWI具有負應答信息，則報告控制塊傳送操作命令被負應答的報告給IED2，IED2收到信息後，將預約邏輯位的值設為1，解除IED1對它的預約。
4）當操作命令完成或意外終止時，XSWI會有command termination for operation或cancel的報文報告返回值傳送給CSWI，CSWI收到該訊息後，LTRK邏輯節點報告模組生成對應reporting報文並傳送至IED2，解除之前的預約。
