500kV输电线路融冰技术研究

对500kV输电线路导线进行了融冰电流--时间特性试验温升试验,计算研究了改变线路潮流分布实现防止线路覆冰和融冰的可行性、三相短路融冰的可能性、直流融冰的可能性,研究了采用新型导线融冰的可行性.在此基础上,提出了相应的500kV输电线路融冰方案.     

电网技术

交直流线路融冰技术研究;交流电场对绝缘子覆冰形成的影响机理;基于电压源换流器的高压直流输电系统的阻尼特性与阻尼控制;基于向量场正规形方法的静态电压稳定性分析;特高压输电线路地面最大工频电场强度和导线最大弧垂特性.     

直流融冰技术的研究及应用

通过对目前常用的一些融冰方法介绍分析可知,直流融冰方法是最理想、有效的方法。分析了直流融冰技术的基本理论,计算出不同类型线路的融冰电流和所需电源容量。设计出容量不同的固定式和移动式融冰装置用于不同电压等级的交流线路融冰。根据计算的南方电网典型高压直流输电系统的线路融冰保线电流,提出了不改变主回路结构采用一极功率正送,另一极功率反送的运行方式对直流线路进行保线的方法。借助实时数字仿真系统解决了高肇直流输电工程线路保线运行方式的关键技术。研究成果成功应用于高肇直流输电工程中,保障了系统在冬季覆冰时的安全可靠运行。     

直流融冰技术的研究及应用

通过对目前常用的一些融冰方法介绍分析可知,直流融冰方法是最理想、有效的方法.分析了直流融冰技术的基本理论,计算出不同类型线路的融冰电流和所需电源容量.设计出容量不同的固定式和移动式融冰装置用于不同电压等级的交流线路融冰.根据计算的南方电网典型高压直流输电系统的线路融冰保线电流,提出了不改变主回路结构采用一极功率正送,另一极功率反送的运行方式对直流线路进行保线的方法.借助实时数字仿真系统解决了高肇直流输电工程线路保线运行方式的关键技术.研究成果成功应用于高肇直流输电工程中,保障了系统在冬季覆冰时的安全可靠运行.     

国家电网公司直流融冰试验取得成功

2008年11月29日,国家电网公司在已投运的士500kV三峡送出龙泉一政平直流系统成功进行了超高压直流输电系统融冰方式试验,一直处于研究阶段的融冰运行方式在实际工程得到了验证,填补了国内外超高压直流融冰方式运行的空白,丰富了直流线路防冰抗冰反事故技术措施,对今后直流线路防冰抗冰工作具有重要意义。     

国家电网公司直流融冰试验成功

11月29日,国家电网公司在已投运的±500千伏三峡送出龙泉一政平直流系统成功进行了超高压直流输电系统融冰方式试验,一直处于研究阶段的融冰运行方式成功的在实际工程得到了验证,填补了国内外超高压直流融冰方式运行的空白。丰富了直流线路防冰抗冰反事故技术措施,对今后直流线路防冰抗冰工作具有重要意义。     

输电线路完善化融冰技术综述

由于我国气象条件复杂,输电线路极其容易覆冰。输电线路的融冰方法众多,但是仅有少数方法在一定范围内得到工程的实际运用。其于覆冰的临界条件、融冰时间和覆冰临界电流的计算方法;通过与机械除冰法、被动除冰法的比较,说明热力融冰法仍是目前解决输电线路覆冰的最好方法。阐述了交直流融冰法的原理、适用范围及运行效果。重点介绍将基于SVC的直流融冰策略和基于GPRS的输电线路在线监测装置相结合的完善化融冰方案,在非融冰期能提升SVC的使用效率,且能及时准确地掌握输电线路覆冰情况,为电网生产和运行提供决策依据,是未来的发展方向。     

国家电网公司直流融冰试验成功

2008年11月29日,国家电网公司在已投运的±500kV三峡送出龙泉一政平直流系统成功进行了超高压直流输电系统融冰方式试验,一直处于研究阶段的融冰运行方式在实际工程得到了验证,填补了国内外超高压直流融冰方式运行的空白,丰富了直流线路防冰、抗冰反事故技术措施,对今后直流线路防冰、抗冰工作具有重要意义。     

基于12脉动整流技术的500kV输电线路融冰装置实现

500kV输电线路多采用分裂导线,因此常规的交流融冰方法难以提供足够的融冰电流。为解决500kV覆冰线路的融冰问题,提出了基于12脉动整流技术的高电压、大电流直流融冰方案。并根据500kV输电线路长度的多样性,采用了多档位调压、直流输出方式灵活组合的线路融冰方法。数学理论分析和系统仿真计算表明该方法能够满足不同长度的500kV输电线路的融冰电流需求。根据湖南500kV变电站线路参数,研制了满足15～50km的500kV线路融冰需要的大功率直流融冰装置,并进行了现场运行试验。试验结果为:现场试验波形与设计仿真波形一致,验证了系统模型仿真和理论分析的正确性;500kV线路导线温度从初始31.3°C升至42.9°C,温升11.6°C,温升明显;且直流融冰装置运行正常。试验结果表明,该方法可满足500kV分裂导线的融冰电流需要,电流热效应明显,可较好解决超高压输电线路的覆冰问题。     

国家电网公司直流融冰试验取得成功

2008年11月29日,国家电网公司在已投运的±500kV三峡送出龙泉—政平直流系统成功进行了超高压直流输电系统融冰方式试验,一直处于研究阶段的融冰运行方式在实际工程得到了验证,填补了国内外超高压直流融冰方式运行的空白,丰富了直流线路防冰抗冰反事故技术措施,对今后直流线路防冰抗冰工作具有重要意义。11月29日,先后进行了融冰方式启动、模拟线路故障再起动、模拟单极故障停运、全压运行下电流升至额定3000A运行、全压运行下5%过负荷运行、一极降压一极全压不对称运行、双极降压运行等试验,各项试验性能指标正常。试验结果表明,改进后,龙政直流输电系统可以安全可靠运行在融冰方式,即一极以额定电流甚至过负荷电流进行正送、另一极以额定电流甚至过负荷电流进行反送,两极输送的功率基本抵消,电源侧仅需提供15~20万kW的融冰功率即可实现原先需要满功率运行才能实现的熔冰效果。试验期间对直流线路的测温结果也表明了额定电流运行可以有效提高线路的温升,在环境温度10~19℃的情况下,导线平均温升6~8℃。继11月29日龙政直流现场试验取得圆满成功之后,11月30日又成功进行了宜华直流融冰方式试验。公司计划12月2日将对江城直流进行现场融...     

高压长线路短路法融冰可行性探讨

高压长线路实现短路法融冰的关键是获得大容量的融冰电源。文章通过对几种典型线路融冰需要的电流、电压和容量进行计算,得出结论：长300 km、4′300mm2的500 kV线路融冰需要建设一个4 kA、50 kV规模的直流电源;若能建设一个融冰电源与静补无功补偿装置合一的HVDCice则更为理想;利用系统中300 MW或以下功率的发电机和变压器,对长度不超过200 km的220 kV及以下线路进行交流融冰在技术上也是可行的;移动式柴油发电机能满足输电线路大跨越和小截面短线融冰的要求。     

多馈入交直流系统电压稳定性研究

将交直流输电系统的电压稳定分析分为静态电压稳定和动态电压稳定两类,并对现有的电压稳定研究方法进行了总结,分析了各方法的优缺点。探讨了多馈入交直流系统在电压稳定方面尚待解决的问题以及未来的研究方向,认为制定适用于多馈入交直流系统的短路比指标,以及建立适合大扰动分析的系统动态模型将是下一步的研究重点。     

可关断器件移动式直流融冰装置研究

为提高电网的可靠运行,加强电网防冰防灾能力建设,我国加强了先进电力电子技术用于融冰领域的研究。文章首先说明了线路融冰额定电流和电压的计算方法,随后介绍了基于可关断器件移动式直流融冰装置的技术先进性,给出了其系统技术方案、主电路拓扑和控制策略,尤其阐明了先进的四象限变流器模块串联的多重化电压源换流器(voltagesource converter,VSC)结构。500 kV线路现场试验证明,该装置的研制成功,为我国电网防冰减灾提供了新的技术手段。     

基于电网间同期并列装置的统一潮流控制器进行联络线融冰的仿真研究

我国冬季出现的输电线路覆冰的情况严重影响电力系统的可靠运行,文章针对此情况联系前期研究的同期并网装置转换为统一潮流控制器后具有控制潮流的功能,提出了一种基于电网间同期并列的统一潮流控制器通过传输功率使覆冰线路过负荷、负载电流增大而融冰的方法。并通过PSCAD/EMTDC进行仿真,实验结果表明进行一定的功率传输后,覆冰线路上的负载电流能够达到融冰效果,从理论上说明了通过功率传递进行线路融冰的可行性和有效性。     

基于状态坐标分析的高压直流输电线路保护方案

针对现有高压直流输电线路保护可靠性偏低的问题,提出了一种基于状态坐标分析的高压直流输电线路保护方案。在直流线路电流和电压的坐标系中,定义以直流线路2端的电压值和电流值为坐标的点为状态坐标,通过对直流线路故障后状态坐标变化的分析发现,直流线路区内和区外故障后2端状态坐标的变化具有明显的差异,据此构建直流输电线路的保护判据。通过PSCAD仿真验证,结果表明,所提的保护方案具有可靠性高、易于整定和耐受过渡电阻能力强等诸多优点。     

交流系统横向故障对HVDC100Hz保护影响及特性分析

交流系统故障会引起直流后备保护动作.首先利用开关函数法分析得出对直流后备保护影响的主要因素是交流系统负序及3次谐波分量,而负序分量是最主要因素;然后采用对称分量法对影响直流后备保护的主要因素进行分析:交流系统主要故障参数如故障类型、地点、无功补偿、短路比等发生变化时,对直流后备保护的影响是不同的,有的呈现单调性、有的随...     

500kV线路可移动直流融冰装置的研制和实现

输电线路在冬季覆冰会对电网造成严重的破坏.针对中国典型气象条件,计算了500 kV输电线路融化覆冰所需的电流,并结合该计算结果及融冰装置的使用特点,提出了实现500 kV输电线路可移动直流融冰装置的技术方案.在确定技术方案及设计原则的基础上,描述了该方案的实现过程,并给出了该装置对500kV输电线路进行融冰的试验结果.结果表明该装置输出电流达到4kA,线路温升超过40℃,满足500 kV输电线路的融冰需要.     

分频海上风电系统的技术经济分析

介绍了分频输电系统(FFTS)应用于海上风电的拓扑结构,并通过一个装机容量300 MW、离岸距离250km的算例,比较其与现有高压交流(HVAC)和高压直流(HVDC)并网方式的技术及经济优劣。FFTS通过降低输电频率(如50/3Hz),显著降低交流电缆中的充电电流,提升海底交流输电的效率与性能。结果表明,FFTS能满足算例的并网需求,且风电穿透率大于HVAC。算例中FFTS换流站的投资折算和年维护费用比HVDC少9 126万元,等年值比HVDC低7.28%。在算例的基础上,文中进一步给出了FFTS-HVDC临界经济距离—装机容量曲线,相对而言FFTS更适用于装机容量大、离岸近的风电场,对于300 MW风电场,二者的临界经济距离约为634km,远超已有和规划中的海上风电场的离岸距离。分析结果表明了分频海上风电系统所具有的应用潜力。     

输电电价的计算

根据输电性质的不同,提出了不同的输电电价计算方法。对于输送 稳固功率的输电线路,应将输电线路投资所引起的各项费用连同输电线路的运行和管理费用 都计入输电成本,并以此作为计算输电电价的基础。对于系统间的联络线,在输电电价中则 计算输电设施可变损失的费用。以三峡电力系统中现有的一回直流输电线路和即将兴建 的一回直流输电线路为例子,说明了所用计算方法与现行计算方法的差异。     

直流融冰覆冰线路全控直流融冰电源及其控制切换策略

针对现有融冰电源的状况,提出了一种新型的基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)斩波调压电路的电压源型换流器(VSC)功率单元级联直流融冰电源拓扑。对VSC功率单元的工作模式和级联型融冰电源的工作特性进行了分析,结合该电源的拓扑特点,提出了功率单元的单位功率因数脉宽调制(PWM)控制+6重移相斩波调压控制的新型控制组合策略。根据融冰电源的应用方法,提出了基于"一进两回"融冰接入方法的新型三相循环自动融冰控制策略,给出了切换方法并进行了详细分析,同时对直流侧故障策略进行了分析。实验结果表明,该融冰电源具有电压稳定可调、恒流输出的特性,可以有效完成自动融冰功能,电能质量参数明显优于现有其他类融冰电源。