春节低负荷时期电网无功倒送问题的分析与应对

海缆线路的充电功率会对电网无功平衡产生一定的影响,针对2016年春节低负荷时期舟山电网蓬莱供区发生的220 kV侧无功倒送现象,对该供区无功平衡进行计算分析,阐述无功倒送发生的原因。对蓬莱供区2017年无功平衡情况进行计算,针对2017年春节低负荷时期可能发生的无功倒送问题,提出无功配置方案的改进建议,通过分析研究,提出了"十三五"期间蓬莱供区感性无功补偿配置方案。     

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正国内最长直流输电海缆铺设成功2月28日,经过7天的连续海上施工,舟山多端柔性直流输电示范工程首条直流海缆登陆舟山定海,由此标志着国产单根最长、电压等级最高、截面最大的直流海缆敷设圆满成功。这条直流200kV海缆从舟山市岱山县施家岙至定海区马目镇,长度为51km,是舟山柔直工程中第一条海缆。项目建成后,将极大改善海岛电网的稳定性。据悉,该柔性直流输电工程于2014年4月完成海缆施工;5月份进行系统带     

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国内最长直流输电海缆铺设成功 2月28门,经过7天的连续海上施工,舟山多端柔性直流输电示范工程首条直流海缆登陆舟山定海,由此标志着国产单根最长、电压等级最高、截面最大的直流海缆敷设圆满成功。这条直流200kV海缆从舟山市岱山县施家岙至定海区马目镇,长度为51km,是舟山柔直工程中第一条海缆。项目建成后,将极大改善海岛电网的稳定性。     

含柔性直流输电系统的舟山海岛电网安全稳定分析

舟山电网2013年有柔性直流、常规直流、风电机组以及SVC等无功补偿装置同时接入交流电网运行。采用电力系统分析软件工具(PSD-BPA),对包含多种复杂电力电子装置的海岛电网进行建模,分析交流系统故障、柔性直流故障、芦嵊直流闭锁故障、风电机组的脱网及风功率的波动等故障和扰动的影响,并通过柔性直流投运前后对比,说明柔性直流投运对舟山电网的积极影响,提出了舟山电网安全稳定运行的措施和建议。     

柔直电网自适应有功功率协调控制策略研究

不同于以往的多端柔性直流工程,柔直电网采用直流断路器对直流线路故障进行隔离,受限于目前国内高压直流断路器的研制水平,还不具备过负荷运行能力。针对直流架空线路永久故障后直流断路器过载危害设备和系统安全的问题,提出了送端换流站分别接入新能源场站和交流电网两种方式下的自适应有功功率协调控制策略,通过柔直电网RTDS实时仿真系统验证该策略的可行性和合理性,为柔直电网的远期升级改造提供技术参考。     

南澳多端柔性直流输电示范工程仿真和测试

南澳多端柔性直流输电示范工程（简称南澳柔直工程）是世界上第一个VSC-MTDC工程。对该工程柔直换流器满载运行时谐波和损耗水平进行测试,结果表明柔直换流器产生谐波电流小,对交流电网电压畸变率基本无影响,换流器损耗在额定功率的1%左右。对换流器的有功和无功阶跃、风电场通过纯直流系统并网、系统功率反转和三端功率升降进行了仿真研究,结果表明南澳柔直工程构成了灵活可控的三端直流输电网络,能将南澳岛风电场的风电接入电网并保持自身和相关电网稳定运行。     

一起多端柔性直流输电系统短路故障分析

直流系统的故障快速隔离和系统重启动是构建直流电网的核心技术,国内已有部分柔性直流工程装设了直流断路器及故障恢复系统,但尚无相关报道讨论其安装效果。以舟山五端柔性直流工程发生的海缆正极故障为例,介绍了舟山柔直系统直流断路器和阻尼恢复系统配置情况、直流故障处理策略和重启动策略,分析了伪双极换流站直流单极故障下直流故障电压变化情况及故障电流突变特征和重启动顺序逻辑,可为未来直流电网配置直流断路器和故障恢复系统提供参考。     

应用柔直技术改善220 kV分区电网性能的研究

对应用柔直技术改善220 kV分区电网性能进行了研究,对220 kV分区电网进行静态安全性分析,考虑线路负载率和节点电压等指标,找出影响分区供电可靠性的因素;在明确薄弱环节后,进行柔性直流分区互联系统的设计,依据N-1故障的严重程度进行柔直落点设计,之后设计柔直电压等级。通过灵敏度计算分区电网有功功率和无功功率需求,设计柔直容量及控制策略。通过PSD-BPA验证所提方法的有效性,计算结果表明：柔直互联系统投入后,能够缓解重载分区供电压力,实现分区供电能力最大化,故障时可以进行无功支撑,稳定分区电网电压。     

柔性直流输电网线路保护配置方案

受限于直流断路器开断能力,柔性直流电网的线路保护需要具有极快的动作速度。提出了柔性直流电网线路保护配置方案:主保护采用单端量保护原理以满足动作速度的要求,同时需要采取适当的解耦措施和故障选极方法,以及雷击、噪声等干扰的识别方法,以保证保护的可靠性;后备保护采用灵敏性较高的双端纵联保护原理,包括行波差动保护和基于无功能量的方向保护,在时序上与主保护配合,同时在直流侧故障时要能够先于交流侧保护动作。比较分析了柔直电网线路保护和传统直流线路保护、交流线路保护配置方案的异同,对于我国在建的柔直电网具有重要参考价值。     

考虑新能源集群孤网接入的柔直换流站稳态运行区间研究

大规模弱抗扰新能源孤网接入柔性直流输电系统(Voltage Source Converter Based High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)时,换流站稳态运行范围需考虑新能源集群安全运行的要求。基于新能源集群与送端换流站等值系统,研究了考虑新能源集群孤网接入的柔直电网换流站稳态运行区间约束条件,分析了联结变压器分接头位置、柔直交流电压设定值、新能源集群与柔直送端换流站等效距离的阻抗特性对稳态运行区间的影响,为新能源-柔直孤网系统的换流站稳定运行范围确定提供了可行方法。计算结果表明,当调节联结变压器分接头时,换流站稳态运行区间随分接头上移而向下移动;当改变柔直交流电压参考值时,稳态运行范围随着参考电压升高而向下移动;当改变等效线路阻抗特性,电气距离增加运行范围缩小,阻抗比减小,输送大功率时运行范围变大。     

MMC柔直换流站稳态无功能力研究

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)能够实现无功功率的独立控制和快速调节,MMC柔直换流站可以作为一种厂站级调节资源,提升电力系统无功区域优化水平。为此,针对MMC柔直换流站无功调节能力展开研究。首先,基于典型单端MMC柔直换流站拓扑建立数学模型;其次,分析影响柔直换流站无功能力的设备能力限制和系统运行状态2大类影响因素,提出联结变压器额定容量、联结变压器阀侧耐过电流水平和电压调制比3个约束条件,并推导了无功能力的计算步骤;最后,以张北±500 kV四端柔直电网工程为例,阐述了其在不同有功负荷、直流电压、并网点电压等稳态运行工况下的无功能力和对应的主要约束条件,为柔直工程无功电压控制策略设计和无功安全裕度控制提供了依据。     

让柔性直流更强大

<正>2016年12月29日上午,在世界首个五端柔性直流输电工程——舟山柔直工程舟定换流站,技术人员正在紧张地进行操作。9点40分,随着换流阀解锁、直流断路器升压并带电成功,全球首套高压直流断路器成功投运。至此,舟山柔直系统直流断路器及阻尼恢复装置加装工程第一阶段系统调试工作圆满完成。"此次升级加装基本破解了多端柔性直流输电工程中高压直流电流开断的技术瓶颈。"     

提高系统暂态稳定性的柔性直流受端电网故障穿越策略整定

随着大容量柔性直流输电技术日趋成熟,其在大电网中的应用愈发广泛。充分利用柔性直流灵活、快速的调节性能,设计合理的控制策略,有利于提升系统的安全稳定特性。文中重点针对柔性直流的交流故障穿越策略,利用扩展等面积法则(EEAC)分析了其影响系统暂态稳定性的机理。提出一种提高系统暂态稳定性的故障穿越策略工程优化整定方法。通过优化柔直在故障穿越期间的无功控制目标、低穿电压阈值、故障穿越期间的有功和无功电流限值以及故障穿越的恢复电压阈值,可显著提升柔性直流接入系统的暂态稳定特性。在规划系统仿真中验证了所提方法的有效性,可为实际柔性直流接入系统的控制策略优化及方式安排提供技术支撑。     

多端柔性直流故障快速恢复系统控制策略

介绍了多端柔性直流输电工程技术改造的配置方案,该方案采用直流断路器、桥臂阻尼的混合配置,实现多端柔直的直流故障快速恢复。基于直流断路器的分断原理、桥臂阻尼衰减电流的原理,设计了故障选线策略,适用于双极短路故障和单极接地故障。基于配置方案中的各个设备及故障选线策略,设计了直流故障时快速恢复的时序,并结合舟山五端柔直的实际拓扑,对舟山五端柔直区域进行划分,合理实现健全站的快速恢复。利用舟山柔直实际控保装置和RTDS设备组建仿真系统,验证故障选线及快速恢复功能,最后在舟山五端柔直工程现场模拟线路故障,验证了故障快速恢复策略的正确性。     

海上风电场运用柔性直流方式并网的无功控制研究

海上风电已成为我国沿海地区风电发展的趋势,为提高发电效率,海上风电场单机容量不断增大,风电场离岸距离从近海逐步向50 km外的深海拓展。由于大部分深海风电场采用柔性直流方式(VSC-HVDC)集中并网,电压管理与无功控制必须从电网、电源两方面着手,增强风电场、电网调压灵活性。本文针对柔性直流接入的大型海上风电场的无功规划及其控制策略开展研究。在不同接入容量的海上风电场群中通过采用推荐的无功控制方案,可以有效地改善风电集中区域电压运行质量,提高电网电压稳定水平,减少风电由于电压波动导致的大规模脱网的发生。     

内蒙古电网——华北电网柔性直流背靠背联网初探

内蒙古电网与华北电网之间采用柔性直流背靠背换流站和交流联络线联网的设计方案,在PSCAD中对柔直矢量控制、内外环控制等控制策略进行详细建模,仿真分析了背靠背换流站的适应性和直流背靠背联网后的系统特性,结果表明,在一定的运行方式下外送交流线路的串补可能引起柔性直流系统与受端交流系统之间的次同步振荡,频率约为48 Hz。     

柔性电磁环网控制保护系统研究与设计

对贵州电网存在大量500/220 kV电磁环网运行无法在短期内实施解环的特性,实现开环运行容易降低供电可靠性,合环运行面临潮流控制困难、短路电流超标这一矛盾问题。而系统运行主要是以提高局部电网运行可靠性为目的这一背景。提出了采用柔性直流输电系统安装于电磁环网低压侧通道实现合环运行的方案。利用柔直的不向系统注入短路电流、有功无功可实现独立解耦控制等众多优势。研究了这种方案下柔直的控制保护系统系统方案的基本策略,包括柔性直流输电系统的基本保护策略,基于贵州电网环网的整体控制保护不同控层级的设计原则及设计方案。最后以贵州六枝、普定变的220 kV的电压层级安装柔性直流背靠背装置为仿真研究对象,仿真结果表明:该设计方案可以有效的保护柔直在电磁环网应用场景下的的安全稳定运行。     

渝鄂背靠背柔性直流工程交流侧单相重合闸问题分析

当柔性直流输电工程接入弱交流系统时,如何与交流系统保护的重合闸策略配合需要深入研究。以渝鄂背靠背柔性直流输电工程为例,研究了交流线路重合闸期间系统电压和电流的变化规律。并结合柔性直流的故障穿越的控制逻辑,分析了断线故障下原有的控制策略的可行性。分析结果表明,断线故障之后,柔直的正序控制器和负序控制器不能完全解耦,造成控制系统不稳定。并且可能造成故障相过电压,在故障恢复时候可能使桥臂过流。因此,如果单根线路带柔性直流输电系统运行,发生接地故障时,应该在故障时间内尽量减少柔直的功率传输,或者不启用交流进线的重合闸功能。     

多端柔性直流输电系统

<正>柔性直流输电是指基于电压源型换流器(VSC)的直流输电技术。多端柔性直流输电系统是由3个或3个以上柔性换流站及相互之间输电线路组成的输电系统。其运行灵活,可靠性高,经济性好,并可提高电能质量,改善系统稳定性,可应用于分布式发电接入、新能源发电接入、孤岛供电、城市供电等领域。张北柔性直流电网示范工程首次建设±500 kV四端柔性直流环形电网,预计2020年全面投运。工程建设张北、康保2个送端,丰宁调节端和北京受端共4座柔直换流站,为世界首个     

江苏海上风电接入系统若干问题探讨

结合江苏近阶段开发建设的海上风电场项目,介绍了海上风电接入系统并网的电压等级、并网回路数的选择原则,讨论了长距离海缆并网的大型海上风电场输电系统的无功平衡、内部过电压限制措施,并通过工程实例,探讨了一种解决大型海上风电场接入系统后引起电网电压波动的无功补偿配置容量计算原则及方法。