特高压直流输电换流阀控制系统应用

换流阀作为换流站中的关键设备,能实现交流电与直流电之间相互转换。换流阀控制系统主要功能是触发、监视和保护换流阀。以±800 kV特高压沂南换流站极Ⅱ的PCS-8600换流阀为背景,介绍换流阀控制系统的原理及配置方式,对阀控单元及晶闸管控制单元的重点功能进行详细分析。针对实际运行中需要重点关注的阀控接口信息,给出归纳与总结,为今后换流阀系统的运行维护及消缺处理提供参考。     

特高压直流输电换流阀控制系统应用

换流阀控制系统的研究对于特高压直流输电工程建设具有重要意义.文章介绍了直流输电的优势,然后结合实际案例,分析了特高压直流输电换流阀控制系统的结构及应用原理,为类似工程的建设提供参考。     

云广直流输电工程换流阀多重阀单元型式试验研究

云广±800kV直流输电工程用换流阀是世界上第一个特高压直流输电用晶闸管换流阀,其型式试验尚无成熟的具体规范和要求。与±500kV及以下高压直流输电换流阀不一样,这种特高压换流阀是由2个12脉动的换流阀组串联组成,也不能简单地照搬前者的试验规范和要求。鉴此,重点讨论多重阀单元（MVU）类型Ⅲ（MVU连接在DC600kV与800kV之间）的试验方法,确定型式试验方案为：选择短接试验法;短接试验后再进行第二次双阀电压试验和3个MVU串联的试验。     

一种基于直流输电换流阀阀控设备的触发测试系统

为了解决传统阀控设备触发功能测试中存在的测试效率偏低及测试质量不足的问题,引入自动化测试方法设计测试系统,以避免繁琐的人工操作,减少测试中的人为因素,并保证测试案例的一致性。针对阀控触发性能难以判断及触发状态复现困难的问题,采用算法对触发数据进行处理并输出统计图表,以实现触发性能的可视化,触发状态的快速复现及触发问题的准确定位。该系统有效地提高了阀控设备触发功能测试的效率,为检验阀控系统的触发性能提供了可靠的依据。     

±660kV直流输电工程换流阀电气设计综述

宁东-山东±660 kV直流输电工程足世界上第1个采用±660 KV电压等级的汽流工程,该工程采用单12脉动换流阀结构,单阀跨接电压最高,单阀串联品闸管级数最多.以中国电力科学研究院与法国阿海珐(AREVA)公司联合推出的H400换流阀为基础,针对工程电压等级高的特点进行了设计优化,加装了阀组件均压电容,进行了全新的屏...     

葛洲坝—上海直流输电工程可控硅换流阀

本文主要介绍换流阀的设计规范及换流阀的试验,侧重介绍极1端对端系统调试中换流阀试验概况。     

±660kV直流输电工程换流阀运行试验研究

晶闸管换流阀作为直流输电系统的核心设备之一,完备的型式试验是保证其安全、可靠、稳定运行的重要手段,也是其研究开发和工程应用的基础和前提条件.对宁东-山东±660 kV直流输电示范工程换流阀运行试验项目和实际试验参数进行全面介绍,阐述了换流阀合成试验方法,并展示了部分试验波形.试验结果表明该工程换流阀顺利通过试验考核,设...     

特高压直流输电中换流阀施工技术研究

介绍特高压直流输电的技术特点和特高压变电站换流阀安装施工技术,分析支撑式和悬吊式两种换流阀现场固定方式和换流阀安装施工技术特点,指出换流阀现场安装是换流阀投运的关键环节。     

±660kV直流输电工程换流阀绝缘试验研究

宁东-山东±660 kV直流输电工程是世界上第1个采用660 kV电压等级的直流工程,该工程采用单12脉动换流阀结构,单阀跨接电压高,阀塔尺寸较大,对换流阀试验提出了极高的要求.文章对换流阀绝缘试验项目和实际试验参数进行全面介绍,并对绝缘试验中遇到的难点以及解决方案进行了重点阐述.     

基于5英寸晶闸管的±800 kV特高压直流输电换流阀组件的研制

许继柔性输电系统公司借鉴超高压换流阀组件的成熟技术,研制出了基于5英寸晶闸管,额定电流为3125A的特高压换流阀组件,并对其进行了相应的例行试验。试验结果表明,该组件的特性完全满足±800kV特高压换流阀的要求,从而为±800kV特高压换流阀的成功研制奠定了基础。     

直流输电换流阀点火脉冲的研究

点火脉冲是直流输电系统中换流阀控制的关键技术之一,也是控制保护平台国产化设计的研究重点。描述了用于控制换流阀导通的点火脉冲的产生原理,通过该原理分析了点火脉冲产生过程中频率跟踪器以及相位积分器的主要功能及实现方法。分析了6脉动换流阀点火脉冲等间距的重要性以及如何确保产生的点火脉冲间距误差能够尽可能的小,并针对该设计建立了相应的试验方法。较完整地叙述了换流阀点火脉冲的产生原理及实现方法,对于直流输电控制保护的国产化设计提供了有力的支持。     

混联式直流电网的协调控制策略

为解决传统电网换相高压直流输电与电压源换流器高压直流输电在直流电网中的混联问题,针对一种新型的混联直流输电系统进行了研究。该系统是整流侧采用模块化多电平换流器、逆变侧采用晶闸管换流器的四端双极混联直流电网。推导了该系统稳态时的数学模型,针对其逆变侧易发生换相失败的问题,设计了新的抑制换相失败的协调控制策略。在整流侧换流站中通过低压限压和低压限功率控制的配合,抑制逆变侧故障电流的增大,从而减小换相失败发生的概率。在PSCAD/EMTDC中对该混联直流电网的稳态和暂态特性进行了仿真分析,仿真结果证明了所提控制策略的有效性。     

高压直流系统改进型最小换相裕度控制策略

当直流侧发生单极故障(如线路故障、极区故障、单阀组故障等),故障极可通过线路互感引起非故障极的直流电流增大,导致阀的换相裕度减少,严重时会发生换相失败。当无交流电压畸变,最小换相裕度控制(AMIN)灵敏度不够高,无法及时启动紧急触发避免换相失败。针对最小换相裕度控制,文章首先给出现有策略的理论推导;第二,分析其未达到预期效果的影响因素;第三,针对影响因素,对应地提出了考虑换相过程中直流电流变化、采样延时及预测控制的改进型最小换相裕度控制策略;最后,基于PSCAD/EMTDC模型,对提出的改进型最小换相裕度控制策略进行测试和分析。测试结果表明,改进的策略能有效的避免因直流侧单极故障引起的非故障极换相失败的发生;验证了所提改进策略的有效性。#$NL关键词：直流输电; 单极故障; 换相失败; 紧急触发; 最小换相裕度控制; 预测型#$NL中图分类号：TM722     

基于逆变侧定电压控制的HVDC系统稳态和暂态响应特性研究

为测试逆变侧采用定电压控制和定关断角控制对直流输电系统稳态和暂态性能的影响,在CIGRE高压直流标准测试模型原有控制系统中增加了定电压控制模块,即整流侧采用定电流控制,逆变侧采用定电压、定电流和定关断角控制相互配合的控制方式。在PSCAD/EMTDC仿真平台中对其整流侧和逆变侧三相短路故障下的控制器特性进行了稳态及暂态仿真分析,并与相应的CIGRE标准模型暂态响应特性进行了对比。结果表明逆变侧增加定电压控制方式能够提高直流输电系统在交流故障扰动下的性能,减少换相失败的发生几率。     

考虑直流控制系统影响的HVDC输电线路后备保护研究

在考虑直流控制系统影响的情况下,详细分析了HVDC输电线路区内、区外的故障特征以及直流控制系统的动作特性和控制状态。引入并分析了基于开关函数的交直流系统二次谐波计算等值模型。通过分析故障期间换流器触发角和直流侧二次谐波量的变化特征,提出了一种新的以换流器触发角为保护动作量,利用二次谐波分量闭锁的直流线路后备保护方案,给出了保护整定的理论计算方法。与直流线路纵联差动保护相比,该保护不因直流电流波动影响而被闭锁,保护动作时间较快;与微分欠压保护相比,具有更高的抗过渡电阻能力。通过PSCAD/EMTDC大量仿真计算,验证了该保护能可靠区分直流线路区内、区外故障,与直流线路纵联差动保护和微分欠压保护相比具有明显的优越性。     

适应大容量直流接入弱受端的直流极控系统优化控制方法

大容量直流接入较弱受端系统,换流母线电压相对敏感,故障扰动易引起直流换相失败甚至发生连续换相失败。针对弱受端交流故障恢复过程中可能出现的连续换相失败问题,提出了根据交流系统和直流系统关键变量,在线计算调整低压限流功能直流电压上限值的方法,使直流的恢复速度能适应交流系统的恢复状态,避免连续换相失败的发生;提出了逆变站调节器配合和分接头控制的优化方法,使逆变站进入定直流电压控制模式,能在一定程度上减小远端故障引发换相失败的概率。利用与实际直流工程极控系统完全一致的仿真模型进行仿真验证,仿真结果表明:所提出的优化方法可行、有效,能适应弱受端系统对于抵御换相失败的需求,有利于改善交直流系统运行稳定性。     

天广直流输电系统换相失败的研究

换相失败是逆变器最常见的故障之一,分析了天广直流输电系统中直流电流、越前触发角、直流系统降压运行、直流系统满载率、换流变压器短路阻抗以及换流变压器变比等因素对广州换流站换相失败的影响,所得的结果跟仿真研究中的结果相近。得到的天广直流输电系统换相失败一般规律对其运行有一定的借鉴意义。     

直流输电系统换相失败的研究(一) --换相失败的影响因素分析

作为直流输电系统最常见的故障之一，换相失败与很多因素有关，主要有换流母线电压、换流变压器变比、直流电流、换相电抗、越前触发角、不对称故障时换相线电压的过零点相位移、换流阀的触发脉冲控制方式和交流系统的频谱特性等，以CIGRE HVDC标准模型为研究对象比较详细地分析了以上因素对逆变器换相失败的影响，得出了逆变器发生换相失败的一般规律。     

Discussion of thyristor characteristic optimization for HVDC valves

We have been developing thyristor valves for high‐voltage dc transmission systems for more than 20 years. During this period, the size, power loss, and reliability have been dramatically improved and one of the technical advances which support the improvements is to increase the voltage and current rating of thyristors. However, when thyristor voltage rating exceeds 6 kV, increasing the voltage rating does not lead to size and power loss reduction of the valve because of turn‐off characteristic deteriorations. This paper describes a method which can optimize the thyristor characteristics in such a way that the size and power loss of valves are minimized. Two different approaches for HVDC and back‐to‐back systems are presented. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 128(3): 43–52, 1999