多端和多馈入直流输电系统中换相失败的研究

借鉴两端直流系统中换相失败的研究结果和熄弧角公式，运用数学和电路基本理论，推导常规控制方式下多端直流（MTDC）系统和多馈入直流（MIDC）系统的熄弧角模型，分析影响换相失败的各种因素，阐述复杂直流输电系统中发生换相失败的一般规律：MTDC系统中，定电压控制的逆变站的参数会对系统中所有逆变站的换相失败产生影响；受影响的逆变站由于自身运行参数、控制方式的变化，可能形成复杂的换相失败故障及故障恢复过程；MIDC系统中，一个逆变站的换相失败除了受自身参数的影响，还受与之相耦合的其他逆变站参数的影响。     

直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析（三）非故障线路的方向保护

基于各种换相失败情况下的直流系统等值工频变化量阻抗特性,对非故障线路的工频变化量方向元件动作特性进行了理论研究,分析了直流换相失败暂态过程造成非故障线路方向元件所感受到的暂态功率方向突变的问题;在此基础上结合方向纵联保护不同的动作逻辑,对直流换相失败暂态过程引起非故障线路方向纵联保护误动情况进行了分析;基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了理论分析的正确性。     

直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析（二）故障线路的方向保护

基于不同换相失败情况下的直流系统等值工频变化量阻抗特性,结合工频变化量方向保护原理,分析了不同输电线路故障时,直流换相失败对故障线路工频变化量方向元件产生影响的机理,并对各种情况下导致故障线路工频变化量方向纵联保护拒动的条件进行了深入分析。基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了理论分析的正确性。     

减少HVDC换相失败的探讨

由于高压直流输电系统（HVDC）中换流变所联交流系统发生单相接地而引起换流器出现换相失败的几率最大，文章针对此情况提出了一种避免换相失败的方法，并对该方法作了理论和技术分析。     

大规模交直流电力系统仿真计算的相关问题

针对大规模交直流电力系统仿真计算中涉及到的几个相关问题进行了讨论。指出用于大规模交直流电力系统仿真计算的最有效的工具是带有用户自定义功能的交直流电力系统数字仿真程序，传统的动模试验和最新出现的实时数字仿真器并不适合于对大规模交直流电力系统进行系统研究。通过考察直流输电换流器准稳态模型导出的条件，阐明了直流输电换流器的准稳态模型在交流系统不对称故障期间是不适用的。论证了影响逆变器换相失败的因素有多个，重点研究了触发越前角、换流站交流母线电压跌落，直流电流增大以及换流变压器短路阻抗等因素对换相失败的影响。通过实例论证了交流系统故障时直流输电系统的动态响应特性，必须在仿真过程中通过对直流输电系统及其控制器的行为进行精确的仿真计算才能得出，凭经验事先估计直流输电系统在交流系统故障时的响应特性是不科学和不可靠的。     

特高压直流输电线路暂态能量保护

在分析±800 kV特高压直流输电线路区内外故障、雷击等暂态过程的基础上,提出了一种特高压直流输电线路暂态能量保护新原理。该原理根据各种暂态过程中线路两侧低频能量差值的故障特征,实现了区内故障及其故障极的快速准确识别。基于PSCAD/EMTDC的大量仿真验证,结果表明该保护原理简单、可靠、实用性强,具有绝对的选择性,不受雷击干扰、两极线路电磁耦合和换相失败的影响,高阻接地故障仍具有足够的灵敏性,能满足特高压直流线路对保护性能的要求,可在当前高压直流控制保护系统硬件条件下实现。     

新型双馈入直流输电系统无功调节特性分析

针对多馈入直流输电（MIDC）系统的稳定性问题，将电压源型高压直流输电（VSC-HVDC）引入MIDC系统组成一种新型双馈入直流输电（DIDC）系统。在基于 dq同步旋转坐标下，提出VSC-HVDC的基于有功、无功独立解耦控制策略，实现了DIDC的协调控制。充分利用VSC-HVDC对无功快速调节的能力，将其与常规无功补偿装置进行配合运行，提高系统稳定运行的能力。在PSCAD/EMTDC仿真环境下实验结果表明，在系统发生扰动的情况下，DIDC系统能够更有效地维持逆变侧母线电压的稳定，防止无功补偿装置振荡性投切，减少HVDC换相失败的概率，提高HVDC系统运行的可靠性。     

直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析（一）直流系统等值工频变化量阻抗模型

直流馈入将造成交流电网工频变化量方向保护动作特性发生变化。结合交直流互联电网相 互作用机理,针对工频变化量方向保护原理的分析特点,建立了适用于工频变化量方向保护动作特 性分析的直流系统等值工频变化量阻抗模型,并在不同短路容量及故障条件下,对其特性进行了理 论分析。基于PSCAD/EMTDC对各种直流换相失败进行仿真,验证了所建模型的有效性和准确 性。该模型为进一步分析直流馈入下的工频变化量方向保护动作特性提供了依据。     

新型直流输电系统阀侧绕组无功补偿特性分析

提出了一种新的采用新型换流变压器的直流输电系统结构，并相应分析了其拓扑结构的特点，重点论述了新型换流变压器阀侧角接三角形绕组端部引出抽头接辅助滤波兼功补装置时，其所体现出的无功补偿度对新型直流输电系统运行的影响。通过统计不同无功补偿度情形下新型换流变压器换相电抗的变化规律，得到了与之相关的换相角、极对地直流电压及换流器的无功功率特性变化曲线，并相应地分析了采用新型换流变压器的直流输电新系统受阀侧绕组无功补偿度影响的运行特性，验证了采用新型换流变压器的新系统在结构与运行性能上所具有的优越性。     

龙滩电厂典型直流接地故障的分析与处理

直流接地故障是电厂长期运行中出现的常见问题,投入运行越长,直流接地故障发生概率越大。为此,在总结电厂直流系统常见缺陷及处理方法的基础上,对龙滩水电厂一起接地故障案例进行了分析,详细阐述了接地故障的查找与处理方法。     

变电站直流接地人工查找方法的分析与流程化

直流电源是变电站的主要设备，一旦直流系统发生接地故障，将会严重地危及到变电站的安全运行。此文介绍了利用电桥原理构成的直流绝缘监测装置，分析了直流接地故障的危害，介绍了各种人工查找接地故障的方法。结合各种方法的优点，编制了一个科学、合理、融合各种方法优点的查找流程，有助于减小非故障支路停电的概率，并且能快速，准确地找到故障点。     

直流输电系统再启动功能改进措施

在高压直流长距离输电中，直流线路发生故障的概率较高，完善和合理使用再启动功能对提高直流输电系统的可用率意义重大。结合南方电网公司和国家电网公司直流工程的运行情况，分析了目前直流线路故障再启动功能现状，发现存在正常双极运行时负极再启动功能退出、可重启的故障范围小等问题。提出了改进建议:完善直流控制系统软件，加强两极之间再启动功能协调配合，在一极事故闭锁、直流线路故障及再启动期间，暂时闭锁另一极的再启动功能，防止两极同时或相继重启，避免因控制软件限制再启动功能的投入。并提出接地极线路接地故障和金属回线故障时，相应的接地极线路不平衡保护（GR模式）和直流线路横差保护的出口方式应由极闭锁调整为直流再启动。     

三广直流输电系统调试中阀避雷器爆炸事故分析

完整描述了三峡—广东直流输电工程系统调试过程中进行无通信逆变侧多次丢失脉冲试验时导致一个阀避雷器爆炸这一事故的全部过程。 通过将换相失败的原理与实际的试验现象相结合，分析了整个事故原因，并对事故解决方法进行了描述和解释。对多次补充试验结果的分析证实了错误已经改正，今后遇到该类情况发生时不会再发生类似错误。     

分频输电系统变频器桥臂不导通故障及相关问题

桥臂不导通是交 — 交变频器最常见的故障，脉冲缺失、换相失败都可以归结为这一类故障。文中分析了分频输电系统交 — 交变频器中性点接地方式及变频器工作在逆变条件下发生桥臂不导通故障后低频电压和电流的情况。与传统的拖动用变频器同样故障相比较，得出了两者的区别，并认为分频输电系统变频器故障可能较拖动时后果更严重。将理论分析结果与仿真结果相比较，验证了以上分析的正确性。通过分析低频故障电流与故障时基波电压、功角的关系，对变频器桥臂不导通故障的识别提出了建议。     

飞来峡电厂直流系统接地故障处理措施

该文结合飞来峡电厂直流系统实际运行情况,介绍直流系统的组成及运行方式,通过案例简要阐述直流系统Ⅱ段母线正极接地故障的原因是机组冷却水压力开关气囊老化破损使其辅助触点被水浸泡造成的,并提出降低直流系统接地故障概率的建议,以资相关电厂同行参考。     

南方电网中多个直流系统间的协调功率恢复策略

提出了一种当协调馈入点间电气距离很近时多个直流输电系统间的协调功率恢复策略，即在交流侧故障被切除后的系统恢复期间，在各直流子系统的逆变侧采用定交流电压控制，同时在整流侧修改直流功率的给定值。该策略可以改善南方电网中3个直流系统的恢复性能，在某些严重故障发生后，不切或少切负荷便可使系统稳定，并且对不同的故障类型和地点均具有较好的适应性。     

继电保护隐藏故障造成输电线路连锁跳闸的概率模型

继电保护隐藏故障是造成输电线路连锁跳闸的主要原因。通过分析继电保护装置隐藏故障的动作机理，定义了隐藏故障的风险区域，并利用保护装置隐藏故障概率和风险区域故障概率的计算，建立了输电线路连锁跳闸的概率模型。该模型计入了多条输电线路具有不同故障概率对触发继电保护装置隐藏故障的影响，可以评估继电保护系统因隐藏故障造成连锁误切线路的概率。最后，利用实际数据进行的算例分析验证了模型的合理性，计算结果对电力系统可靠性分析及连锁故障风险评估具有参考价值。     

直流系统接地故障的分析

论述了直流系统接地故障产生的原因，分析了直流系统两点接地的危害，介绍了LT-2000A便携式直流接地故障接地定位仪的工作原理、技术参数及性能指标。在对直流系统了解的基础上，熟练掌握固定式绝缘检测装置和LT-2000A便携式直流接地故障接地定位仪的使用方法，是正确查找和处理直流系统故障的重要途径。     

新型直流系统绝缘监测系统研究

在分析了现有直流系统接地故障的检查方法基础上，提出了一各皮肤和直流电流传感器检测各回路对地漏电流，来确定故障回路的新方法。根据该原理研制出了直流系统绝缘监察系统。     

配电网单相接地故障定位技术实验研究

配电网中单相接地故障发生概率最大，传统的故障定位方法不能有效解决配电网多分支、长线路、高电阻等故障定位难题。研究发现，直流定位法不受分支数量、过渡电阻和线路长度的影响，能够较好地解决配电网定位难题。通过仿真和现场实验证实了直流定位法的可行性;在直流法的基础上，为简化定位操作，提出60 Hz交流定位法，该方法可以地面检测，大大缩短定位时间。实验证明，直流法和交流法结合的综合定位法是配电网故障定位的可行方法。