云广特高压直流阀塔漏水检测装置设计优化

阀冷系统是换流站的重要组成部分,云广直流输电工程自调试及投运以来已发生过几次因阀冷系统漏水误报导致的紧急停运事件,严重影响了直流可用率。为此针对在工程实际运维过程中发现的阀塔漏水检测设计缺失情况,研究了如何提高漏水检测装置的可靠性,并寻求一种能在早期发现阀冷系统漏水的检测方法,找到了漏水检测的有效方案并成功应用。     

高压直流输电系统接地极在线监测

为满足实际电力企业生产需求,提出并实现了基于GSM与太阳能供电技术的高压直流输电换流站接地极在线监测系统。在接地极在线监测系统前台单元中实时检测换流站接地极的入地电流、观测井的水位和温度等数据,利用数字信号处理器预处理,借助GSM网络传输,通过后台系统管理软件监测换流站接地极的运行状态。该系统已投入三峡-常州直流输电500 kV龙泉换流站实际运行,效果良好,能反映该接地极运行状态的变化规律。     

多元线性回归分析在换流站内冷水漏水检测中的应用

为快速检测换流站内冷水是否存在漏水情况,确保设备以及电网安全,在确定与高位水箱液位相关的数个因素后,基于逐步回归分析法可找出高位水箱液位与数个因素中显著因素的数学表达式。以牛寨换流站牛从乙直流极2为例,利用均匀设计软件V3版本求出高位水箱水位与进阀温度及直流负荷之间的数学表达式,并对表达式的可信度进行了校验。当表达式中的自变量发生变化时可由表达式预测高位水箱液位,若实际值与预测值之差超过设定值时,则极控系统可认为内冷水存在漏水现象,应发出告警信号。此外,该保护可与当前VHA漏水检测构成两种不同原理的保护。并为今后高压直流系统漏水检测方法提供参考。     

HVDC换流站电流特性分析及测量装置的选取

选配适合的直流电流测量装置,对于正确反映直流系统稳态和故障情况下各点的电流特性具有重要作用。为此针对我国直流输电工程实际情况,分析了高压直流输电工程换流站直流电流的特点,针对性地介绍了各种类型直流电流测量装置的原理、特点及在换流站中实际应用情况,综合得出了可用于换流站各种直流电流测量装置的技术性能和要求,还着重说明了零磁通式和光电式电流测量装置在直流系统中的选取方法和适用性。     

换流阀阀塔漏水监测的现状分析及优化措施

针对目前换流站阀冷却系统渗泄漏故障发生时无法通过肉眼或摄像头第一时间发现泄漏点的问题,分析了膨胀罐液位保护、微分泄漏保护以及阀塔漏水监测措施存在的弊端,并在此基础上提出水管接头增加遇水变色指示套管、阀塔屏蔽层增加漏水检测变色纸的辅助检测漏水方法,对于换流站阀冷却系统早期发现漏水以及漏水后准确定位漏水点提供辅助手段,提高了阀冷却系统运维水平,可为全国换流站阀冷系统的运维管理提供参考。     

直流系统紧急功率支援的限制因素分析

为了保证直流系统在紧急功率支援时能有效提升实际输送功率,有必要分析直流系统实际输送功率受直流换流站交流母线电压波动的影响情况。在理论分析时直流系统采用了准稳态模型,然后根据直流系统Ud-Id特性曲线分析得到直流系统的各种可能的运行模式受两端换流站交流母线电压的影响情况,最后针对每种模式计算得到此时直流系统的实际输送功率。仿真结果表明,理论分析得到的直流系统实际输送功率受两端换流站交流母线电压的制约情况与PSCAD/EMTDC中直流系统详细模型的仿真结果一致。研究结果表明,只有两端换流站交流母线电压维持在一定电压水平,才能使直流系统实际输送功率达到紧急功率支援指令值。     

特高压换流站避雷器在线监测异常分析

由于特高压换流站特殊的配置,相比变电站,在避雷器在线监测设计方面有许多不同。以某换流站为例,对换流站内的几种典型避雷器在线监测回路进行了介绍,同时针对运行过程中,电磁干扰引起避雷器告警信号误发,避雷器、计数器和传感器接线错误等,对避雷器在线监测装置暴露的一些问题进行了分析,为直流输电系统的运行、维护及直流输电工程的设计实施提供了参考。     

超高压直流换流站监控系统典型故障分析及优化研究

针对直流换流站实际情况,在统计分析江城直流系统运行期间,监控系统典型故障的基础上,探讨和分析了换流站监控系统典型故障发生的深层次原因,同时对如何完善智能、稳定、可靠的换流站监控网络进行了分析和探索,提出了可行性优化建议,希望能进一步提升直流换流站监控系统性能,对进一步完善其它在建、新建工程及在运换流站监控系统提供了借鉴经验。     

团林换流站高压直流电压异常波动分析与处理

2011年5月5日,±500 kV团林换流站直流线路低电压保护先后动作两次,通过对故障录波分析、RTDS仿真、理论计算等方法判断实际直流线路无故障,动作原因为团林换流站高压直流母线分压器测量电压异常波动引起。笔者介绍了团林换流站高压直流电压异常波动详细过程及原因,并提出了对直流分压器二次测量回路进行接地故障点检测的建议,成功解决了高压直流电压异常波动故障,消除了可能引起直流系统停运的隐患。     

电子式电流互感器在政平换流站的应用与分析

电子式电流互感器在三峡-常州直流输电系统中大量使用,它的稳定运行直接影响直流输电系统的稳定性。文章介绍了三峡-常州直流输电工程政平换流站电子式电流互感器的配置,论述了该互感器原理特点及在实际运行中存在运行不稳定问题,提出其在换流站运行中应注意的问题,并提出解决方法。     

高压直流输电换流站晶闸管阀水冷却技术仿真研究

高压直流输电系统中,换流站晶闸管阀元器件的冷却至关重要。为了保证输电系统的正常运行,通常采用水循环冷却技术。以天广工程实际项目为背景,重点研究其冷却系统,对直流输电系统中的晶闸管水冷却单元进行建模仿真,考察冷却水的进水温度和流速对晶闸管冷却温度的影响,得出它们之间对应的关系曲线,为实际应用提供有价值的参考依据。     

多端柔性直流换流站启停策略与操作分析

柔性直流输电是基于脉宽调制电压源型换流器的新一代直流输电方式,能够实现大型风电场和主网之间的稳定连接。本文介绍了南澳多端柔性直流输电示范工程,该工程本期为三端柔性直流输电系统,换流站采用单换流器双极接线、模块化多电平拓扑结构。通过对换流站的基本控制方式和启动回路分析,确定采用基于换流站自励充电的站间协调控制的启停策略,探讨了南澳三端换流站的启停操作步骤,通过对启停操作的分析获得表征状态变化的电量值。该工程投运后,证明所采用的启停策略及操作步骤正确有效。     

换流阀内冷水系统主过滤器堵塞原因及对策

介绍了高压直流输电系统中内冷水系统主过滤器,并分别分析了宝安换流站极Ⅰ、高坡换流站极Ⅰ和兴仁换流站极Ⅱ阀冷系统主过滤器的堵塞原因,建议增加主过滤器的冗余性并改造盲管、阀门和管道,同时对换流站工程的验收和运行维护提出了改进措施。     

基于模块化多电平换流器的多端柔性直流系统接地方式

对舟山多端柔性直流输电系统的接地方式进行了研究,确定了各换流站应采取的接地方式,其中定海和岱山换流站推荐联结变阀侧采用星形电抗＋中性点电阻接地的方式,衢山、洋山和泗礁换流站推荐采用Y/Y型联结变＋阀侧绕组中性点电阻接地方式.在确定各换流站接地方式的基础上,计算确定了换流站设备的过电压和绝缘水平,其中定海和岱山换流站联结变网侧为220 kV交流系统,推荐的设备雷电冲击绝缘水平为950 kV,其他三站联结变网侧为110 kV交流系统,推荐的设备雷电冲击绝缘水平为450 kV;五端换流站联结变阀侧及直流侧的额定电压基本一致,联结变阀侧交流母线的雷电和操作冲击绝缘水平推荐为650 kV（或750 kV）和550 kV,200 kV直流母线的雷电和操作冲击绝缘水平推荐为650 kV（或750 kV）和550 kV.     

基于VSG技术的VSC-HVDC输电系统受端换流器控制策略

针对传统换流器控制策略下柔性直流（voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC）输电系统难以有效参与交流系统频率的动态调节以及交直流系统间功率传输不平衡等问题,在对虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）运行机制特性进行研究的基础上,提出了一种基于VSG技术的VSC-HVDC输电系统受端换流器控制策略。首先,基于VSC-HVDC输电系统拓扑模型,分析了换流站虚拟同步化的可行性;其次,将具有有功模糊PI下垂控制的VSG技术引入到高压直流输电系统,通过调整下垂系数,使柔性直流输电系统逆变器在稳态运行及暂态故障下可以保障系统有功功率平衡传输,使其具有协调控制交流系统频率和直流系统电压的能力;最后,在Matlab/Simulink中构建了一个三端系统用于仿真验证。结果表明：VSC-HVDC输电系统在采用VSG控制策略后,可以改善交流电网的惯性水平,使频率变化得到衰减,其调压控制功能也能在稳态和暂态下提供较好的功率支撑作用,有效提高了交直流系统的稳定性和可靠性。     

直流输电系统网损研究

为进一步降低直流输电系统的网损,提高直流输电系统的经济性,有必要对直流输电系统的网损进行定量计算。直流换流站网损的计算是直流输电系统网损计算的难点。基于IEC 61803标准提出了换流站各电气设备损耗的计算方法,对不同运行方式下、不同负荷水平下的换流站运行损耗进行计算。计算的原理是分别计算换流站内各设备的损耗,然后总加起来得到换流站的总损耗。采用Visual Basic 6.0编制了换流站损耗的计算软件,结合实际的直流输电工程计算其换流站损耗,发现换流站的损耗主要来源于阀和换流变这2个设备,整流站的总损耗大于逆变站的总损耗。     

高肇直流融冰运行模式下无功功率和谐波特性分析

为研究高肇（高坡一肇庆）直流融冰模式、正常模式的无功特性和谐波特性,基于EMTDC搭建了±500kV高肇直流背靠背融冰详细模型并重点针对融冰模式、正常模式下换流站的无功特性和交直流侧谐波特性进行仿真研究。仿真结果表明：高坡站融冰模式的无功消耗比正常模式略大,肇庆站融冰模式的无功消耗则比正常模式略小;融冰模式下换流站交流谐波电流幅值比正常模式小、畸变率比正常模式大,而交流谐波电压及其畸变率均比正常模式小;融冰模式下同一换流站中两极处于不同的运行状态,两极直流侧谐波特性不相同。该研究结果为高肇直流在融冰方式下滤波器的投切提供一定的理论指导。     

龙泉换流站直流控制保护系统运行分析

由于运行时间较长以及性能存在一些缺陷,龙泉换流站直流控制保护系统近年来多次发生故障,对电网的运行带来了不利影响。对龙泉换流站直流控制保护系统近几年来的故障情况进行统计,对故障原因进行分析,并指出当前龙泉换流站直流控制保护系统运行维护工作存在的难题。根据分析结果,提出相应的技术改造方案。该技术改造方案不仅可以有效解决龙泉换流站直流控制保护系统存在的缺陷及问题,而且对其他高压直流输电工程的建设和运行维护工作也有较好的参考作用。     

高压直流换流站内融冰装置的交流滤波系统设计

直流融冰装置是冰期保证电网安全稳定运行必不可少的设备。本文重点针对高压直流输电系统换流站内融冰装置设计的特殊场景,研究了融冰装置对融冰交流母线电能质量、直流换流站交流母线电能质量、换流站交流滤波器设备的影响,提出了换流站内融冰装置的交流滤波系统的设计原则和方法,并通过设计实例和仿真验证了所提出方法的有效性。本文提出的方法能够有效降低融冰装置对直流换流站的电能质量和设备的影响,保证高压直流输电系统和融冰装置的安全稳定运行。     

专家系统在高压直流输电运行管理中的应用研究

高压直流输电在中国西电东送和电力系统互联中起着非常重要的作用。详细研究了高压直流换流站运行管理中的主要技术问题,提出了建立500 KV高压直流换流站运行管理专家系统,将专家经验和运行规程相结合,将设备安全性建立在科学管理的平台上,为保证电网的安全运行提供了新的措施。