高压直流输电工程噪声滤波器性能评估

近年来高压直流输电系统换流站交流PLC滤波器故障时有发生,为查明故障原因,对±500 kV溪洛渡直流输电工程送端昭通换流站交流PLC滤波器的配置方案、滤波性能和定值计算情况进行了研究.发现对该工程交流PLC滤波器性能研究及参数选型时,应力定值计算仅考虑了电抗器、调谐单元等附属元件承受最大稳态电压和电流应力需求,未考虑在弱交流系统甚至孤岛运行下交流PLC滤波器在直流操作及各类典型故障过程承受的暂态谐波电流电压应力情况,结合该工程某次直流紧急停运过程中发现交流PLC滤波器调谐单元承受的实际谐波电流应力显著超过其设计额定值,说明该设备存在较大安全隐患.针对高压直流换流站交流PLC噪声滤波器的设计选型、隐患设备评估整治等提出了相应的建议措施,具有一定借鉴意义.     

直流输电系统孤岛运行交流滤波器设备能力评估方法

高压直流输电系统在孤岛运行方式下,若发生系统故障,交流系统频率会出现较大范围的变化,将增大交流滤波器元件的电流。通过对直流输电系统孤岛故障条件下频率变化的分析,研究了频率变化对交流滤波器元件额定电流的影响。基于单调谐滤波器的阻频特性,提出了多调谐滤波器频率波动条件下的定值计算方法。据此分析了交流系统条件和滤波器参数对设备定值随频率变化的影响,提出了在孤岛条件下交流滤波器设备能力的评估方法。通过与仿真结果的对比,验证了所提方法的有效性。     

同塔双回高压直流工程交流滤波器设计

同塔双回高压直流(DCT-HVDC)工程在世界上尚未见到设计和实际运行的经验,而以往的交流谐波计算和滤波器设计算法,只适用于传统单回直流工程,无法满足双回共站直流工程的设计要求.文中对双回共站直流工程设计存在的技术难点进行了分析,提出了改进算法和解决方案.首先,根据直流输电系统的特点,假设直流输电线路入口处的谐波电压为0,使整流侧和逆变侧的谐波电流计算相互解耦,避免了计算过程中对直流线路的建模,这样,DCT-HVDC工程可以等效为2个常规的单回直流工程分别加以考虑;然后,将2个单回直流工程运行工况合成为一个新的双回运行工况,在该运行方式下,取各种功率组合的各次最大不相容电流作为滤波器性能定值校核的谐波电流源,从而消除了不同功率组合方式对谐波电流的影响且大大减少了计算量;接着,研究了DCT-HVDC工程滤波器投切策略的确定方法和基本原则;最后,以溪洛渡送电广东±500 kVDCT-HVDC工程为例,通过工程初步设计和计算,验证了所提出的改进模型的合理性和工程应用价值.     

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。     

直流孤岛系统低次谐波稳定性仿真研究

针对南方电网牛从和普侨两个直流输电工程孤岛运行状态下的低次谐波稳定性问题,在PSCAD/EMTDC中搭建了详细的时域仿真模型并进行仿真研究。首先,使用测试信号法在一定频率范围内扫描直流输电系统直流回路阻抗和交流并联阻抗。其次,通过分析比较低次谐波频率下直流回路阻抗与交流并联阻抗之间的大小关系,对直流系统的低次谐波稳定性进行初步判断。最后,用时域仿真法对可能出现低次谐波振荡的工况进行校核。计算结果表明,在孤岛运行方式下,交流系统短路比的变化对直流回路阻抗和交流并联阻抗的阻抗频率特性有一定影响,随着短路比减小,阻抗频率特性向左上方偏移。此外,在所考虑的孤岛运行方式与故障情况下,直流系统均不会发生低次谐波不稳定现象。     

柔性直流输电对孤岛负荷供电的无源电力滤波器设计

柔性直流输电(VSC-HVDC)对孤岛负荷供电将会给交流系统引入谐波,谐波对电网危害很大,因此必须设法将谐波滤除。滤除谐波可采用有源电力滤波器和无源电力滤波器,目前运用较多的是无源电力滤波器。文中分析了柔性直流输电对孤岛负荷供电的谐波构成,运用解析法精确讨论和分析了柔性直流输电对孤岛负荷供电的二阶高通无源电力滤波器参数选取。PSCAD仿真验证了该二阶高通无源电力滤波器参数选取的正确性。     

750 kV/±800 kV输电工程交流滤波器暂态定值研究

特高压直流输电工程换流器运行中会产生大量谐波,对电力系统稳定和通信线路运行等均会造成不良影响.加装交流滤波器可以有效地降低换流器谐波危害,提高系统运行可靠性,同时补偿换流器运行中所需的无功.为了使交流滤波器在各种工况下都能安全运行,必须合理地配置避雷器并确定交流滤波器的绝缘配合方案.750 kV/±800 kV接入方案是±800 kV特高压直流输电工程最新的接入交流方案,首次根据特高压直流输电工程功能规范书的要求和交流滤波器元件参数特性,选取最严酷的运行工况,计算了交流滤波器暂态负荷情况,研究了交流滤波器内各元件电容、电抗、电阻以及避雷器的暂态电流、电压和能量,确定了交流滤波器各元件的绝缘水平和避雷器参数配置.研究表明,±800 kV特高压直流直接接入750 kV交流系统,合理配置交流滤波器避雷器可以有效降低滤波器设备内各元件的保护水平,同时满足特高压直流输电工程安全运行要求.研究结果可为工程建设提供技术支持.     

高压直流输电系统中交流滤波器连线保护

高压直流输电系统具有存在谐波、孤岛运行、过电压及TA饱和等特点,交流滤波器连线保护需要充分考虑这些特点带来的影响,才能起到既全面又有效的保护作用。基于上述特点,提出一种新的交流滤波器连线保护方案,方案中考虑了TA饱和的差动保护和计及谐波、交流过电压、断路器分断能力及孤岛运行的过电压保护等。该方案已成功运用于国内多个高压及特高压直流工程中。运行情况表明其保护效果良好。     

交流系统改接线对葛洲坝换流站运行的影响

根据三峡送出系统规划葛洲坝换流站交流系统将改行接线,接入三峡系统,其电网结构、换流站正常运行电压、背景谐波、谐波阻抗等条件都发生重大变化,需要校核新条件下的阀短路电流、无功控制、交直流各种运行方式下交流滤波器的性能和稳态额定值。为此结合原葛南直流系统设计参数和新的系统条件,重新计算了换流阀短路电流,采用无功控制计算程序重新校核了滤波器的投切点,对新的网架进行了谐波阻抗等值,对改接线后葛洲坝换流站交流母线背景谐波电压进行了24h连续监测,校核了各种运行方式下的滤波器性能和定值。葛洲坝换流站交流系统改接线校核计算表明,除个别极端运行方式外,葛南直流系统在新的接入系统条件下均能保证安全稳定运行。     

葛南直流滤波器性能研究

分析了 3脉动换流器模型及限制直流线路谐波水平的标准 ,利用该模型研究了改造后的葛洲坝—南桥直流输电工程的直流滤波器性能 ,采用ABB公司的HAP程序编译模型计算了直流滤波器的滤波性能。结果表明 ,任何运行方式下直流滤波器的投运均使线路等效干扰电流基本符合要求 ,直流系统可维持稳定运行。     

高压直流输电交流滤波器参数的计算

无功补偿和电压控制是高压直流输电工程中的重要问题。交流滤波器可以滤除交流侧谐波并补偿无功功率,所以广泛应用于高压直流输电工程中。交流滤波器必须满足在各种工况下的交流侧谐波性能和无功功率补偿要求。首先给出单调谐滤波器参数计算的方法和精确公式;在双调谐和三调谐滤波器的参数计算过程中,通过把双调谐、三调谐滤波器等效成2个或3个单调谐滤波器,先计算得到各个单调谐滤波器参数,再经过该文给出的等效公式得到双调谐和三调谐滤波器参数,并通过定值计算和性能计算验证交流滤波器的元件参数能够符合系统要求。给出了一个三调谐滤波器计算的例子。通过仿真,得到三调谐滤波器和等效的3个单调谐滤波器的阻抗频率特性曲线,并加以对比,结果表明这种参数计算方法符合工程精度要求。介绍了另一种基于交流滤波器阻抗频率特性的滤波器参数计算方法并将两者做了对比,分析了2种滤波器参数计算方法的优缺点。     

云广特高压直流系统孤岛运行的影响及相应对策(英文)

利用不同仿真分析工具对云广直流输电工程孤岛运行方式进行了研究,分析了该系统采用孤岛运行方式所带来的相关问题,诸如对电源配置与电网接线的要求,对系统调峰影响,孤岛交流系统稳定性,无功补偿与电压控制,过电压及其控制措施,交流滤波器配置及适应性,谐波稳定性,对系统控制保护的要求,对电网动态稳定的影响等;并提出了相应的对策。     

750kV/±800kV输电工程交流滤波器暂态定值研究

特高压直流输电工程换流器运行中会产生大量谐波,对电力系统稳定和通信线路运行等均会造成不良影响。加装交流滤波器可以有效地降低换流器谐波危害,提高系统运行可靠性,同时补偿换流器运行中所需的无功。为了使交流滤波器在各种工况下都能安全运行,必须合理地配置避雷器并确定交流滤波器的绝缘配合方案。750kV/±800kV接入方案是±800kV特高压直流输电工程最新的接入交流方案,首次根据特高压直流输电工程功能规范书的要求和交流滤波器元件参数特性,选取最严酷的运行工况,计算了交流滤波器暂态负荷情况,研究了交流滤波器内各元件电容、电抗、电阻以及避雷器的暂态电流、电压和能量,确定了交流滤波器各元件的绝缘水平和避雷器参数配置。研究表明,±800kV特高压直流直接接入750kV交流系统,合理配置交流滤波器避雷器可以有效降低滤波器设备内各元件的保护水平,同时满足特高压直流输电工程安全运行要求。研究结果可为工程建设提供技术支持。     

交流滤波器电抗器谐波热过负荷保护设计及其在直流工程中的应用

在直流输电工程中,交流滤波器电抗器在谐波电流的作用下会出现发热或过载现象,电抗器谐波热过负荷保护是避免电抗器因过热导致损坏的主保护,理解并掌握该保护的设计原理及实现过程才能在实际工程中正确配置保护相关参数,详细研究了交流滤波器电抗器热过负荷保护的设计及实现方法,对保护中的集肤效应滤波器参数确定方法、保护算法、定值计算均进行了详细分析,并根据交流滤波器电抗器耐受谐波电流设计能力通过PSCAD/EMTDC仿真计算校核了保护设计及相关参数的正确性,在实际工程中可以按照所述方法根据电抗器生产厂家提供的集肤效应系数进行集肤效应滤波器参数的计算,根据谐波热等效电流计算保护定值,该方法对于直流工程的交流滤波器电抗器热过负荷保护配置具有实际指导意义.     

高压直流输电系统阻尼型双调谐交流滤波器的优化设计

阻尼型双调谐交流滤波器是高压直流输电系统中最常用的滤波器,其优化设计关系到交流滤波器的性能及定值。从不同位置阻尼电阻的双调谐滤波器的统一阻频特性表达式出发,推导出适用于双调谐滤波器的分流比表达式,进一步分析了阻尼电阻对交流滤波器性能和定值的影响。分析了阻尼电阻与电话谐波波形系数之间的关系式,且推导了阻尼电阻对交流滤波器设备定值和造价的影响公式,为阻尼型双调谐交流滤波器的优化设计提供计算依据。最终总结了优化设计的算法和流程。     

特高压直流输电系统交流滤波器电容元件击穿故障仿真研究

特高压直流输电系统交流滤波器用作滤除换流装置产生的谐波,并补偿换流装置运行中吸收的无功功率。为了确保交流滤波器的安全可靠运行,通常对交流滤波器配置高压电容器不平衡保护。基于交流滤波器电容器不平衡保护原理,推导了不平衡保护定值的计算公式;根据某特高压直流输电线路工程设备参数,在PSCAD/EMTDC搭建了仿真模型,研究了交流滤波器电容器组元件击穿故障后元件过电压、不平衡电流及流过滤波器总电流等特征量。在内熔丝有效切除故障元件的前提下,理论分析和仿真计算都表明高压电容器不平衡电流与流过交流滤波器总电流比值K随着故障元件个数的增加而增加,且两者计算结果一致。最后,结合一起特高压直流输电工程交流滤波器投切故障,对仿真分析和电容器击穿的故障记录进行对比分析。结果表明:现场故障记录数据分析得到的K值与仿真分析的结果一致,进一步证明了仿真模型的有效性。     

±800 kV特高压直流工程直流滤波器设计关键问题研究

依据±500kV高压直流输电工程直流滤波器设计经验,研究分析了±800kV特高压直流输电工程直流滤波器设计需要考虑的关键问题,包括：直流侧谐振,直流滤波器可能发生的典型故障;介绍了用于计算直流滤波器典型故障的模型和方法。以云广±800kV特高压直流输电工程为例,对直流侧谐振进行了校核,对直流滤波器设备暂态定值进行了计算。研究结果表明,云广±800kV特高压直流输电工程直流滤波器设计是合理的,可满足直流系统安全可靠运行要求。     

溪浙特高压直流输电工程交流滤波器投切异常分析及对策

在特高压直流输电工程中,交流滤波器为输电系统提供无功、滤除谐波,保证换流器正常起停、母线电压稳定和良好的电能质量,对于直流输电系统的安全稳定运行作用重大。本文以溪浙工程交流滤波器投切异常为例,分析了投切异常的原因,阐述直流输电工程无功控制滤波器投切策略以及针对投切异常所采取的改进优化措施。现场运行情况表明,优化后的交流滤波器投切正常,系统运行稳定、可靠。     

静止无功补偿器改善特高压直流运行性能仿真研究

云南-广东±800 kV特高压直流输电系统送端孤岛运行方式下,由于送端系统较弱,直流系统投切交流滤波器或电容器将会在换流母线上产生较大的电压波动,影响直流系统运行.利用实时数字仿真器(RTDS)和南瑞继保公司开发的直流控制保护系统建立了云南-广东±800 kV特高压直流输电系统闭环实时数字仿真系统,在此基础上对特高压直流输电工程中应用静止无功补偿器(SVC)抑制换流母线电压波动问题进行了详细的研究.仿真结果表明,利用SVC能够很好地抑制投切交流滤波器或电容器引起的换流母线电压波动,改善特高压直流输电系统运行性能,为解决国内特高压直流工程中类似问题提供了参考.     

±800kV直流输电交流滤波器过流保护

介绍特高压直流输电工程交流滤波器过流保护整定计算的原理和模型,以某±800 kV换流站为例,计算出合适的保护定值,通过一起A、B型交流滤波器小组的过流保护异常动作的案例分析,对实际运行中的交流滤波器保护提出改进建议。