共站同塔双回高压直流输电系统双回控制功能及其仿真

溪洛渡右岸电站送电广东±500kV同塔双回直流输电工程是世界上第一个双回直流共用换流站的直流输电工程。区别于其他类型的直流工程,该直流系统的运行既要适应单回独立运行方式,又要适应双回协调运行方式。文中分析了该类双回直流工程控制系统的分层结构,并针对其特有的双回控制层的特点,对双回功率控制功能进行了深入的研究。在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真模型,对3种典型运行控制模式进行了仿真分析。仿真结果验证了同塔双回输电系统协调控制的可行性和有效性。     

南方电网建成“八交八直”西电东送大通道

6月25日,世界最大容量、输电距离最长的±500千伏同塔双回直流工程——溪洛渡右岸电站送电广东±500千伏同塔双回直流输电工程（简称“溪洛渡直流工程”）双回四极全面建成并投入运行。该工程的按期投运对保障汛期云南水电送出,确保迎峰度夏期间广东电力供应及促进东西部资源优化配置等方面将发挥重要作用。     

糯扎渡、溪洛渡高压直流输电工程安全稳定控制系统

为保证糯扎渡、溪洛渡高压直流输电工程投运后南方电网系统的稳定运行,分析了糯扎渡、溪洛渡直流输电系统在交直流并联运行及直流孤岛运行方式下,直流闭锁故障对系统安全稳定特性的影响及稳定问题的解决措施。从切机灵敏度、直流闭锁故障形式、交流断面功率水平、500 kV线路检修方式、直流孤岛运行方式多方面对影响糯扎渡、溪洛渡直流工程安全稳定控制的各种关键因素进行了详细的分析,得到了安全稳定控制系统的控制方案。在此基础上提出了糯扎渡、溪洛渡直流稳控系统的设计方案,包括：控制对象、控制因素、安全稳定控制装置的配置方案、主要功能及装置间交互信息内容。     

4个直流输电工程共用1个接地极运行方式的研究

针对溪洛渡-广东±500kV同塔双回直流输电工程,基于避免在受端开辟极址、建设新的接地极以节省占地面积和工程造价,为此,研究了将双回溪洛渡工程共用到云广特高压和贵广Ⅱ两回直流输电系统共用的鱼龙岭接地极,实现4回直流公用该接地极的可行性。研究了4条直流系统在受端公用接地极时,各种可能的多回同极性单极大地运行工况及其出现的概率和短时最大入地电流。研究表明,4回直流系统共用接地极后,在双回同时同极性单极大地运行时,原鱼龙岭接地极设计能满足要求,无需扩建。考虑直流工程实际运行情况和系统控制要求,4回共极址的直流工程出现3回同时同极性单极运行概率极小,而出现4回同时同极性单极运行概率几乎为0。综合考虑技术经济要求,可认定原鱼龙岭接地极的设计能满足继续共用溪洛渡直流工程的要求。针对理论上可能出现的3回同时同极性单极大地运行的短时大电流,提出了将现有接地极扩建为3环结构,能够满足对应工况下短时大入地电流条件下跨步电压值不超标。     

溪洛渡送电广东同塔双回直流输电工程控制保护策略研究

溪洛渡右岸送电广东直流输电工程采用同塔双回输电方式,双回?500 kV直流系统在整流站和逆变站共用交流场和接地极系统。针对溪右直流输电工程的特点,在PSCAD/EMTDC仿真平台上利用自定义功能块搭建了双回直流系统较完善的控制保护仿真模型,对双回直流系统的极控制策略、同步协调控制策略、无功功率控制策略及直流线路保护策略进行了比较深入的研究。所提出的控制保护策略可对双回直流系统进行有效的运行控制和保护,研究成果对实际工程的实施具有重要意义。     

溪洛渡送电广东同塔双回直流输电工程控制保护策略研究

溪洛渡右岸送电广东直流输电工程采用同塔双回输电方式,双回±500kV直流系统在整流站和逆变站共用交流场和接地极系统.针对溪右直流输电工程的特点,在PSCAD/EMTDC仿真平台上利用自定义功能块搭建了双回直流系统较完善的控制保护仿真模型,对双回直流系统的极控制策略、同步协调控制策略、无功功率控制策略及直流线路保护策略进行了比较深入的研究.所提出的控制保护策略可对双回直流系统进行有效的运行控制和保护,研究成果对实际工程的实施具有重要意义.     

共用接地极对直流控制系统的影响研究

随着超高压/特高压直流输电工程的大规模建设,为节省工程用地,降低造价,共用接地极技术被普遍采用。然而,共用接地极技术的应用对直流控制系统是否存在影响、影响哪些方面及其影响程度等一系列问题均没有一个全面系统的研究。为此,依托溪洛渡直流工程设计参数,系统分析共用接地极运行对每一条直流输电工程控制系统的影响;并针对溪洛渡直流工程2回直流共建换流站的特点,特别分析共用接地极运行对2回直流协调控制的影响。结果表明,溪洛渡直流工程中共用接地极运行不会影响直流控制系统的正常运行。     

共换流站双回直流输电工程直流控制系统优化研究

针对溪洛渡右岸电站送电广东直流工程两回直流共起落点、共换流站、直流线路同塔双回并架的工程特点,从系统运行方式、直流控制系统的结构与功能配置等方面和单回直流工程进行分析、比较,在此基础上,进一步研究了双回直流控制系统的分层结构、功能配置以及系统协调控制的原则、策略等。提出了双回直流工程控制系统的硬件配置方案,最终给出了新增两个双极间协调控制功能,采取备用功能和回间隔离等直流控制系统的优化措施。配置方案和优化措施已在实际工程得到应用。该研究对后续该类工程控制保护系统的设计、施工、运行维护方面具有一定的指导意义。     

弱送端的高压直流输电系统功率回降策略设计

当与高压直流输电系统送端相连的交流系统为弱系统时,直流系统的调制功能将发挥更加重要的作用,直流系统将是稳控系统一个重要的调制手段。在送端电网损失大电源的情况下,稳控系统需回降直流功率,由于直流系统存在最小运行功率,当需要回降的功率大于直流最大功率回降量时,即使将直流系统回降至最小运行功率,仍会出现回降量不足的情况,将导致稳控系统切除送端电网负荷。为了尽量避免送端电网事故情况下稳控切除负荷,研究并提出了直流系统双极紧急回降量不足情况下的调制策略,并对直流系统与稳控系统的接口方式和交换信息进行了设计,开发了直流控制系统程序,搭建了RTDS仿真系统,验证了该策略的实用性和可实施性,为送端电网为弱系统的直流工程提供有益的参考和借鉴价值。     

溪洛渡送电广东同塔双回高压直流输电系统谐波不稳定研究

溪洛渡右岸电站送广东输电系统是世界上首个同塔双回高压直流输电工程(DCT-HVDC)。首先介绍了该输电系统交、直流侧交互作用的复杂性,运行方式的多样性,然后利用电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC对多种运行方式下该系统送端的谐波不稳定问题进行了仿真研究。经过频率扫描分析、故障仿真验证,结果表明,溪洛渡送电广东直流系统不会发生谐波不稳定现象。     

“两渡”直流投产对云南电网的影响

介绍云南电网多回直流同时运行的电网格局,电网变为“强直弱交”的特性,电网的稳定特性将发生较大的改变.分析多回直流故障对电网有何影响、及云南电网目前采取何种措施更好地适应这种电网结构、直流故障后电网调度如何快速有效进行调控、直流输电系统之间如何进行协调等问题.     

同杆并架±500 kV直流系统间相互影响的实时仿真分析

针对葛洲坝—南桥改造工程可能采用的直流线路同杆并架方案，利用实时数字仿真器对2个双极的直流工程进行建模，深入研究了同杆并架的2个直流系统间的相互影响，研究内容包括葛洲坝—南桥一回、二回采用同杆并架技术输电时，在直流线路的首端、中点、末端分别发生单极、2极(同极性/不同极性)线路、3极线路200 ms或800 ms金属性接地故障时，故障极对健全极的影响、系统恢复情况以及系统过电压情况；单极、双极正常启动或停运、紧急停运时对运行极的影响；还比较了常规直流系统(以三常直流为例)出现单极线路首端、中点、末端故障时与双回直流同杆并架时的区别。研究成果已被应用于葛洲坝—南桥直流增容工程的可行性研究中。     

基于EMTDC的HVDC极控制的建模与仿真

为了配合高压直流输电系统在我国的发展,介绍了高压直流输电极控制系统的基本结构和工作原理,运用PSCAD/EMTDC仿真软件对极控系统中的最主要功能,如定电流控制、定电压控制、定熄弧角控制以及限幅环节进行了数字建模,并应用于Cigre的HVDC标准测试系统,对4种工况进行仿真计算,仿真结果表明该极控系统具有良好的跟踪设定参考值变化的能力;当交、直流系统发生故障时,控制系统调节快速,能迅速抑制故障,并使故障恢复后直流输电系统能平稳过渡到稳定工况,说明所建仿真模型的正确性。     

同塔双回高压直流输电线路故障行波特性研究

受输电走廊的制约,同塔双回直流线路已成为直流输电工程建设的发展趋势之一,然而由于同塔双回直流线路极线间的电磁耦合关系导致了其故障暂态特性极为复杂。行波保护作为直流线路主保护,故障行波特性的研究对其动作性能的分析至关重要。为此,基于无畸变线路模型研究了同塔双回直流线路故障电压电流的相模变换方法和模量求解方法;系统地分析了极线故障行波的特性及其与单回直流线路的差异性,以及实际同塔双回直流线路不对称换位和参数频变等影响因素;基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件进行了分析验证。研究成果有助于对目前基于单极线电气量的直流线路行波保护动作性能的分析以及其在同塔双回直流线路上的适应性研究。     

三广直流工程融冰运行方式仿真试验

三广直流工程的直流线路必须考虑合适的防冰对策。文章借助于实时数字仿真器与直流控制保护仿真系统模拟了三广直流工程的各种运行方式,提出了采用一极功率正送、另一极功率反送的融冰运行方式。该融冰运行方式不需要改动主接线方式,也无需修改直流控制保护系统的软硬件系统。仿真结果表明,该运行方式可在与交流系统交换有功功率较小的情况下达到融冰的效果,符合冬季调度方式的要求。     

±500kV同塔双回直流换流站交流滤波器控制研究

溪洛渡右岸送电广东±500 kV同塔双回直流输电工程（简称牛从直流）是世界上首个2回直流落点在同一个换流站的±500 kV同塔双回直流输电工程,其交流滤波器控制与普通直流有不同之处。笔者对牛从直流交流滤波器控制进行了研究,分析了牛从直流调试过程中出现3个问题的原因,给出了牛从直流交流滤波器运行维护的改进措施和一些建议。运行实际表明,这些措施和建议是有效的。     

高压直流输电极控系统冗余配置分析

极控系统是高压直流输电系统中极其重要的组成部分,主要实现极和换流器的相关控制功能, 是分级、分层的闭环控制系统,极控系统的稳定可靠运行对高压直流输电系统的安全运行具有非常重要的意义。介绍了高压直流输电中极控系统冗余配置构成,重点分析了导致极控系统切换的因素及判断极控系统切换成功的条件,以高肇直流为例介绍了极控系统切换不成功导致高压直流系统闭锁的实例,针对极控系统现状提出了相关改进建议来提高极控系统运行稳定性。     

西门子接地极母线差动保护原理及误启动原因

为了解西门子接地极母差保护误动原因,基于贵广直流输电系统接地极母线差动保护(EDP)的配置方式,结合接地极母线差动保护的原理,深入分析了接地极母线差动保护在直流系统不同运行状态下的差流算法和动作判据。根据贵广直流输电系统中接地极母线差动保护与直流站控系统、极控系统之间的相互配合关系及该保护的实际运行情况,认为直流系统运行状态丢失导致该保护的误启动进而提出了直流保护系统对直流系统运行状态识别的改进方法,为日后直流输电系统的安全运行提供借鉴作用。