美国康涅狄格至长岛轻型直流跨海电缆工程

介绍美国康涅狄格至长岛跨海电缆工程及其采用的轻型直流输电技术、系统设计及运行维护等。该工程于2002年建成投产,用于进行地区间的电力交易,是一个商业输电工程。该工程系统电压等级±150kV,输送容量330 MW,是目前为止容量最大、电压等级最高的轻型直流工程。工程采用了基于电压源换流器的直流技术,具有运行灵活、可以精确控制联络线传输容量的特点。     

柔性直流输电不同电压等级的经济性比较

分析了柔性直流输电输送容量与电压等级的关系,提出了确定经济输送范围的方法,比较分析了不同电压等级的换流站造价、电缆造价、传输损耗、运行费用、总工程投资以及投资回报等经济性指标。以典型柔性直流工程为例,研究表明,对于输送容量为几百兆瓦的柔性直流工程,考虑换流站、电缆和环境等因素,在输送容量和传输距离相同的情况下电压等级越...     

三极直流输电技术特性及协调控制方式

为较大程度提升现有交流线路的输电容量,以缓解输电网输电能力欠缺,潮流拥塞等问题,引入一种交流线路改造成直流线路的技术方案—三极直流。三极直流能够提高线路的传输容量,具有较高的内在冗余度和过负荷能力,并可充分借鉴已有工程的经验,应用前景值得期待。该文介绍了三极直流输电的基本运行原理,总结了其技术和应用上的特点和优势,同时根据不对称电流调节策略,从时序控制、极控制和接地极电流平衡控制3方面提出了三极直流输电特有的协调控制策略。仿真结果表明,所提出的协调控制策略能够使得转换期间直流系统功率传输保持稳定,接地极电流波动控制在较小范围内,有利于交直流系统长期稳定运行。     

提高VSC-HVDC系统供电无源网络的传输容量的控制方法

根据电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)系统整流站和逆变站的外部伏安特性,建立VSC-HVDC系统的直流网络等效电路,进而推导出VSC-HVDC系统的小信号模型,通过小信号稳定性分析,获得了VSC-HVDC供电无源网络的传输容量与直流电压、直流侧电容和线路参数之间的关系。并在整流站引入前馈控制以等效增大线路电阻,从而提高系统传输容量。最后,利用PSCAD/EMTDC软件进行了仿真验证,仿真结果表明,在基于电压源换流器的高压直流输电中,直流电压、直流电容值及直流输电线路的阻抗均会对VSC-HVDC供电无源网络的传输容量产生影响,通过引入前馈控制可大幅提高系统的传输容量。     

混合双馈入直流系统最大传输功率控制策略研究

目前,我国南方电网、华东电网等受端负荷中心已经初步形成基于电网换相器型高压直流输电(LCC-HVDC)和柔性直流输电(VSC-HVDC)混合多馈入的格局,直流馈入容量不断增长,直流混合馈入系统将成为我国未来受端电网的常态。为了探究混合多馈系统中LCC和电压源变流器(VSC)的耦合基理,研究混合直流系统传输最大功率的控制策略,该文首先建立混合双馈入直流输电系统数学模型,在考虑设备容量限制、交直流系统稳定约束等边界条件的基础上,提出求解交流电网短路容量变化时双馈系统最大可传输功率的方法。然后结合电网运行控制要求,提出一种离线计算控制策略表、在线辨识电网等效阻抗并查表的控制策略,使得交流系统发生事故后自适应调整直流输电控制模式,从而达到当前工况的最大可传输功率。最后通过PSCAD的数字仿真验证了控制策略的有效性。     

现役交流配网XLPE电缆系统改直流运行的基础性方案设计研究

随着柔性直流输电技术的发展,将现役交流XLPE电缆线路改为直流运行以提升传输能力已成为全球关注的热点。以交流配网中典型的单/三芯XLPE电缆(110kV及以下)为例,从主接线形式选择、线芯回路配置、接地方式设计3个方面开展了单/双回路配电线路的直流改造方案设计研究,综合考虑投资成本、供电可靠性、传输容量、工程实用性等方面,系统分析了直流改造的可行性。研究结果可为现役交流配网改直流运行的实际工程应用提供重要参考。     

一种晶闸管换流阀技术改造及工程应用

当前特高压直流输电容量越来越大,±800 k V/5 000 A特高压直流输电工程的额定容量已经达到8 000 MW,规划建设的后续±1 100 k V特高压直流工程容量可达11 000 MW,传输容量在受端电网所占容量比重也越来越高。在当前受端电网"弱交强直"的基本局面下,特高压直流输电工程运行的可靠性尤为重要。国家电网公司在运直流输电工程存在多种换流阀方案,近年来,某国外品牌技术路线特高压换流阀在运行过程中出现多次事故,给电网安全稳定运行带来极大影响,因此亟需对该方案换流阀进行技术改造,以提升其运行的稳定性和可靠性。结合工程实际,详细阐明改造方案,围绕其关键问题——晶闸管触发检测单元设计的缺陷,给出改造意见,并对相配套的阻尼电阻和阀模块绝缘配合重新进行设计,为验证改造方案的可行性,给出验证结果及型式试验结论。工程投运结果表明,改造后换流阀可靠性得到提高。     

EM要闻

ABB参与建造全球传输容量最大的输电线路全球领先的电力和自动化技术集团ABB宣布将为国内溪洛渡-浙江金华±800kV特高压直流输电线路提供换流变压器、直流滤波电容器以及换流阀的核心元器件,该线路是目前世界上传输容量最大的直流输电线路     

宁东—山东±660kV直流输电工程晶闸管阀运行试验

为追求更高的传输效率及传输容量,特高压直流输电工程在我国电网中的应用越来越广泛。晶闸管阀作为其中的关键设备之一,必须通过完备有效的型式试验,以确保阀的设计是正确的。在IEC 60700-1标准的基础上,通过对现有运行试验电路的深入调研,开发了一套新的运行试验装置,并将其应用到宁东—山东±660 kV直流输电工程,试验结果表明该工程晶闸管阀的研发是成功的。     

我国第一条±100千伏直流海缆敷设成功

<正> 我国第一条±100千伏海底高压直流电缆于今年6月在浙江完成敷设,即将投入舟山直流输电工程运行。两条海缆的每条长度为6.5+5.5公厘(敷设在两个水道的海底)。单根电缆传输容量为     

提高南方电网交流通道2010年西电东送能力研究

南方电网规划的2010年输电网络虽然可满足送电广东的要求,但仅有7.5%～13%的送电裕度,且"强直弱交"送电形式明显,一旦发生直流故障,大规模功率转移到交流系统,可能使电压崩溃和功角失稳相互耦合,进而破坏整个系统的稳定.研究显示,交流输电通道广西-广东断面的电压支持能力不足对送电能力的限制是决定性的,在交流输电通道的广西-广东断面安装串联补偿、静止无功补偿和新建输电系统等措施都可以改善这种情形,但加装串联电容补偿装置是最好的办法.若在广西-广东断面的4个交流通道均装设串联电容补偿装置,可使西电东送输电通道各断面的送电极限裕度提高到18%～23%.     

风火打捆直流送出系统电压稳定控制策略

在风火打捆直流外送系统中,风电机组的调压能力、直流系统的无功电压特性及无功补偿设备都会影响系统电压稳定性,分析风火打捆直流外送系统的电压稳定性需要综合考虑风电、直流、交流系统之间的交互作用。随着直流的功率调整或发生故障,直流给风火打捆直流外送系统带来了安全稳定问题。文章分析了直流闭锁后电压暂升原因,研究了直流系统无功调节与风电机组无功电压控制的机理,提出直流、风电协调控制策略,并以黑龙江电网为例进行了仿真验证,对风火打捆直流外送系统电压稳定控制具有一定的指导意义。     

基于最优组合赋权法的特高压交直流输电适用范围研究

随着特高压输电网建设规模的日益扩大,合理规划输电网中交直流输电方式成为一个迫切需要解决的问题。以基于输电能力的特高压交流和直流输电适用范围作为研究对象,考虑交直流输电特性,建立了反映功率传输特性、安全稳定性、经济性等因素的交直流输电方式的评价指标,采用基于最优组合权重方法,对“点对网”情景下1 000 kV特高压交流和±800 kV特高压直流输电模型进行评估,得到了这2种输电方式适用范围。本文提出的方法和模型为未来特高压电网规划,特别是为各大能源基地外送输电方式的选择提供参考依据。     

高压直流输电系统基频保护分析

对于远距离、大容量、交直流并联运行电网,交直流控制保护的配合对电网的安全稳定有着重要的影响。直流基频和二次谐波保护是交直流系统间相互配合的基本保护功能。利用EMTDC仿真软件和实时数字仿真(RTDS)对交直流混合运行电网中直流系统50 Hz和100 Hz保护整定原则进行了深入研究,提出了与交流系统故障清除时间和直流主设备承受能力相配合的100 Hz保护整定原则。     

宽邦工程投运后高岭直流送端系统电压稳定分析

宽邦工程投运前,高岭背靠背直流(以下简称高岭直流)送端系统存在电压支撑能力不足、交流线路故障后直流闭锁问题。宽邦工程投运后,高岭直流增加了一条至东北电网主网的交流通道。直流及其配套工程的安全稳定分析中常用潮流分析、短路比分析、暂态稳定分析等方法,本文在此基础上增加了静态电压稳定分析,最后针对高岭直流送端近区交流线路故障后的电压稳定问题提出了预控直流功率和利用稳控装置回降直流功率的控制策略,该策略可提升高岭直流稳定水平并已应用于实际运行。本文所应用的分析方法和控制策略在直流系统及其配套工程稳定分析中具有一定的适用性。     

直流输电系统对交流变压器影响的研究

直流输电由于其具有输送容量大、损耗小、不受系统稳定性限制等特点,在我国得到越来越广泛应用。但是,交、直流混合输电系统会在交流变压器中性点产生直流电流,造成变压器绕组直流偏磁影响变压器和整个系统的正常运行,并对不同结构变压器产生影响的程度也不尽相同,因此,必须对变压器中性点直流电流进行有效的检测和抑制。就直流输电系统产生后交、直流系统中交流变压器中性点直流电流的相关问题,进行了理论分析,希望对变压器的运行维护有所帮助。     

云南电网与南方电网纯直流联网及外送方案研究

云南电网2013年除已有楚穗直流外、溪洛渡直流、糯扎渡直流陆续投运,届时将形成多回直流同时运行,同时形成交强直弱的模式交直流混合运行模式.在研究云南多回交直流混联电网送出存在的问题基础上,提出了云南与外网纯直流联网的构想,并通过直流联网和交直混合联网的对比分析计算,讨论了直流联网的可行性.     

同塔双回直流输电工程同址换流站交流滤波器设计关键问题研究

同塔双回、换流站同址的直流输电工程具有同塔双回直流独立运行、换流站同址合建、共用交流场的特点,其灵活、多样的运行方式对滤波器设计提出更高的要求。本文按照滤波器设计的流程详细分析了同塔双回、换流站同址时影响滤波器设计的关键问题,分别针对直流运行方式、双回直流谐波电流计算、谐波阻抗分区、滤波器选型和参数选择、滤波器策略进行分析并提出相应的解决方案。算例计算结果表明,本文提出的解决方案,可以用于同塔双回、换流站同址的直流输电工程交流滤波器设计。     

天广交直流混合系统输电能力的研究

对我国第一个交直流混合系统－－天广交直流混合系统的输电能力进行的分析研究表明，天广直流输电工程投产后，提高了南方电网的稳定性。由于直流系统的调制功能对交直流并联运行的作用明显强于对交直流分列运行的作用。故交直流并联运行的输电能力相相对较高。同时电风运行条件的变化对对天广交直流输电系统安全稳定运行有明显影响，增中电网动态无功支持能力对提高天广交直流混合系统输电能力有十分重要的作用。     

MGP提高直流送端新能源动态无功补偿能力研究

高压直流输电线路送端常伴随一定比例的新能源电源接入,新能源占比过高会导致电网动态无功补偿能力不足,并降低送端系统电压调节能力和直流线路有功功率传输稳定性。同步电机对系统(motor-generator pair,MGP)具备动态无功补偿能力,能较好满足新能源电场与直流输电线路送端暂态无功需求。本文根据MGP的系统结构和数学模型,分析了MGP提供动态无功补偿的响应过程,得出适当减小Xd″、Xd′、Td0′与励磁调节器励磁增益倍数可以增强MGP无功输出能力的结论。对比了交流系统不同程度电压降落下MGP的动态无功响应能力;在此基础上,还研究了改善MGP系统结构参数后其无功补偿能力的提升表现。仿真结果表明:交流系统电压跌落幅值越大,MGP的动态无功补偿能力越强,更有利于维持直流线路功率传输稳定;改善MGP系统参数后,其动态无功响应能力得以进一步增强。