特高压输电系统运行特征探讨

交流特高压线路空载电压随线路长度增加迅速升高，沿线产生的容性功率与线路长度和电压平方成比例增长，送电能力随线路长度增长迅速下降。交流特高压的优越性是中、短距离输电，直流特高压的优越性是长距离输电。交流同步大电网存在稳定破坏的隐患，全国电网大区间应采用直流异步互联网为宜。     

建设特高压输电的技术研究

阐述了我国当前建设特高压输电的紧迫性和必要性,并就如何争取在较少的资金投入下,在较短的时间内取得突破性的发展,提出了当前应进行的几项技术性研究,为线路设计、设备制造、试验研究,生产运行等方面人员提供了宝贵借鉴。     

LCC与VSC级联的特高压混合直流输电系统控制策略

受端为电网换相换流器(Line Commutated Converter, LCC)与电压源换流器(Voltage Source Converters, VSC)级联的特高压混合直流输电系统能够抑制受端LCC换相失败导致的功率传输中断,系统接线方式和控制方式变得灵活和多样化。针对受端交流系统故障穿越,提出了基于直流电压与受端交流电压的低压限流控制策略和LCC限压恢复策略。针对多换流器的稳定运行,提出了多换流器功率协调控制策略和VSC在线投退策略。针对直流线路故障穿越,提出了基于直流电压偏差控制的穿越策略。基于电磁暂态程序(PSCAD/EMTDC)搭建了LCC与VSC级联的特高压混合直流输电系统仿真模型。仿真结果验证了所述控制策略的有效性。     

轻型高压直流输电技术简介

介绍了在原有的高压直流输电的基础上，以电压源换流器和绝缘栅双极晶体管为主要部件发展起来的轻型高压直流输电，比较了轻型高压直流输电与传统的高压直流输电之间的区别。简要介绍了轻型高压直流输电的特点、在国外的一些应用以及在我国的发展状况，并展望了其发展前景。     

LCC MMC混合直流输电系统仿真分析

随着乌东德混合直流输电工程的投产,混合直流输电系统逐渐成为业界的研究重点.为加深对混合直流输电系统运行特性的理解及展开相关研究,在仿真平台MATLAB/Simulink建立了功率送端由电网换相换流器构成、功率受端由模块化多电平换流器构成的两端混合直流输电系统,并对其在稳定运行和交流侧故障情况下的运行特性进行了仿真分析.     

特高压直流输电技术发展综述

直流输电是目前世界上电力大国解决高电压、大容量、远距离送电和电网互联的一个重要手段.文章概述了特高压直流输电的发展、特点及特高压直流输电在我国的发展规划,并探讨了特高压直流换流站的初步设计以及特高压直流输电需要解决的过电压和绝缘问题、控制保护问题、电磁环境问题,对特高压直流输电工程的建设具有良好的借鉴作用.     

柔性直流输电技术及其示范工程

城市电网的不断发展和电力电子器件的快速进步,使柔性直流技术在城市电网中的实际应用已成为可能。简要介绍了柔性直流输电的技术特点。具体介绍了上海南汇柔性直流输电示范工程的换流系统参数,主要设备的选择、配置,设备布置方案。总结了柔性直流输电技术在工程应用中存在的一些问题。     

国网研讨±1100千伏特高压直流输电技术

近日,国家电网公司在北京组织召开了第11次±1100千伏特高压直流输电技术研讨会议暨特高压直流接入750千伏/1000千伏交流电网技术研究推进会议。国家电网公司表示,研发±1100千伏特高压直流输电技术意义重     

轻型高压直流输电技术的发展与展望

介绍了在原有高压直流输电(HVDC)基础上，以电压源换流器和绝缘栅双极晶体管为主要部件发展起来的轻型HVDC技术，分析了轻型HVDC的基本原理和技术特点，比较了轻型HVDC与传统HVDC之间的区别，简要介绍了轻型HVDC在国外的一些工程应用以及我国的研究现状，并指出目前的主要研究领域，展望了其发展前景。     

高压直流输电与特高压交流输电的比较研究

综述了高压直流输电与特高压交流输电的应用现状 ,对二者的优缺点进行了比较研究 ,并预测了这两种输电技术在我国的发展前景     

特高压直流入闽全寿命周期费用计算和CVaR分析

为了量化特高压的投资风险,以全寿命周期成本为指导,构建包括一次投资、线路和变压器的运行损耗、运行维护、故障损失及提出了估算公式的报废成本的LCC模型,在对费用分解成设备级、系统级和外部环境成本的基础上,将特高压直流的直流偏磁影响和交流系统故障导致换相失败等故障纳入故障成本估算中,提出了区域级费用概念,建立更为全面的特高压全周期寿命成本模型。分别从品牌价值、销售收入和减少碳排放量的角度分析特高压所带来的社会经济环境综合效益,估算特高压直流系统60年内的投资收益率。采用条件风险价值分析法,与蒙特卡罗模拟法相结合进行求解,量化直流特高压入闽的风险,预测在置信度为95%和99%的特高压直流投资的最大损失,为进一步深化特高压系统投资管理提供了参考依据。提出了满足福建直流特高压入闽的时空方案建议。     

基于IF-AD-ELM的特高压直流输电系统故障辨识

针对现有的特高压直流(ultra high voltage direct current, UHVDC)输电系统故障检测方法灵敏度低、难以识别高阻接地故障的问题,提出了一种基于整数因子(integer factor, IF)-近似导数(approximate derivative, AD)和极限学习机(extreme learning machine, ELM)的特高压直流输电系统故障辨识方法。其中整数因子用于分析不同采样频率下的信号,近似导数法用于获得信号不同程度的细节系数。首先,基于不同的整数因子对信号进行下采样,并利用近似导数法对所得信号求一阶、二阶和三阶近似导数。其次,分别计算各个子信号的熵特征。然后,用基于交叉验证的递归特征消除(recursive feature elimination with cross validation, RFECV)算法对得到的一系列特征进行特征筛选,并结合ELM对特高压直流输电系统进行故障辨识。最后,在Matlab/Simulink环境中搭建了±800 kV的UHVDC系统模型,模拟不同故障类型。实验结果表明,所提方法在识别特高压直流输电系统不同类型故障时有更高的准确率,且耐受过渡电阻能力强。     

特高压直流输电线路直升机吊索法带电作业技术研究

针对特高压直流输电线路因塔型大、导线数量多等问题造成的带电作业难题,通过进行塔位参数、设备特点分析和安全距离验算,提出一种直升机“吊索法”等电位带电作业方法,并首次应用于高海拔地区±1 100 kV特高压直流吉泉线3 383号带电消缺工作中。结果表明,直升机吊索法带电作业技术有效保障作业人员人身安全,减轻劳动强度,降低运检成本,实现传统带电作业向智能、高效带电作业模式的转变。     

基于PSCAD的特高压直流输电系统建模与仿真分析

为了对特高压直流输电系统中的故障变化特性进行准确的仿真与分析,在PSCAD/EMTDC仿真平台上,以宾金直流为例,搭建±800 k V,8 000 MW的特高压双极直流输电系统模型,主要对直流输电系统中的无功补偿设备、滤波装置、直流线路、直流控制系统进行详细建模。对于送、受端交流系统,在换流母线处对两侧实际交流系统进行戴维南等值,搭建了以直流系统为主、交流系统简化的实际系统输电模型。并对直流系统的典型故障换相失败进行仿真分析,分析了换相失败故障发生前后,特高压直流系统中主要电气量的变化。通过与实际故障录波的波形进行对比,验证了模型的可行性。着重分析了逆变侧换流母线上流入受端交流系统有功功率、无功功率的变化。研究结论为分析特高压直流换相失败故障对于实际交流系统的影响提供了技术支持。     

基于形态学的特高压直流输电线路单端电流方向暂态保护

提出一种基于形态学的特高压直流输电线路单端电流方向暂态保护方法,根据故障电流行波方向判定故障发生在本侧区外,或者本侧区内/对侧区外,根据边界及线路对高频信号的衰减特性判定故障发生在本侧区内还是对侧区外。利用整流侧保护安装处获取的故障暂态电流信号结合多分辨形态梯度(MMG)变换,提取电流信号在突变点的极性,提出电流方向元件原理及判据。对整流侧保护安装处检测到的暂态信号进行形态谱运算,并将形态谱归一化后的值转换到频域,通过比较在频域内的形态谱判断故障在对侧区外还是本侧区内。仿真结果表明所提方法能准确区分本侧区外、本侧区内和对侧区外故障,实现特高压直流输电线路全线保护。     

基于GRU的特高压三端混合直流输电线路故障区域识别方法

针对特高压三端混合直流输电线路故障区域识别问题,提出一种基于门控循环单元(gate recurrent unit, GRU)的特高压三端混合直流输电线路故障区域识别方法。首先,分析了直流线路昆北侧边界和龙门侧边界直流功率传递函数的幅频特性、T区线模功率突变量的正负差异,指出三端直流线路不同区域故障时的故障特征差异。其次,对线模功率进行多尺度小波分解,提取线模功率高频能量,结合T区线模功率突变量、正负极功率突变量幅值,组成故障特征量,作为GRU的输入量,故障区域作为输出量,构建GRU故障区域识别模型。然后,将测量点得到的故障特征量输入训练完成的GRU模型中,即可达到故障区域识别的目的。通过大量仿真,验证了所提故障区域识别方法准确率高,且可耐受300Ω的过渡电阻。     

基于特征选择与TCED的UHVDC输电线路故障判定方法

针对多端特高压直流(UHVDC)输电线路存在的故障范围广、保护动作易误动等问题,提出基于特征选择与暂态电流能量差(TCED)的多端UHVDC输电线路故障区域判定方法。首先,采用离散小波变换对暂态故障电流进行特征分析,并基于皮尔逊积矩相关系数的母小波选择进行故障匹配。然后,利用故障两侧TCED的特性判别故障方向,通过各换流站故障方向信息确定故障区域。最后,建立四端UHVDC输电线路的PSCAD/EMTDC仿真模型,从故障位置、电阻、距离等方面进行论证。仿真结果表明,文中所提方法能有效区分电力系统暂态扰动与直流故障,准确判定线路故障区域,极大提高检测效率及故障区域判定准确率。     

基于电压反行波的特高压直流输电单端量线路保护

针对传统特高压直流输电线路电流差动保护快速性差、耐受过渡电阻能力有限等问题,提出一种基于电压反行波的单端电气量直流线路保护。综合考虑线路边界和直流输电线路对高频故障电压行波的衰减作用,结合发生区内、区外故障时故障行波传输特性发现：发生区内故障时,整流侧保护元件测得的高频电压反行波较大;发生区外故障时,保护元件在研究时段内测得的高频电压反行波较小,甚至近似为0。据此,可判别区内、区外故障。采用改进电压梯度法实现保护的快速、可靠启动。大量仿真结果表明,该保护方案能快速识别区内、区外故障,无需通信,能可靠保护线路全长,且耐过渡电阻能力强,不受分布电容影响。     

特高压交、直流输电的适用场合及其技术比较

从世界范围看,特高压输电技术将长期发展。根据中国电网的发展趋势,特高压电网将由1000kV级交流输电系统和±800kV级直流系统组成。根据特高压交流和直流2种输电方式不同的技术经济特性,比较分析了两者的适用场合,并对特高压输电线路的防雷保护、可靠性、稳定性、电磁环境、绝缘子选型和交直流配合等技术问题,分别展开比较。得出主要结论:特高压交流主要定位于近距离大容量输电和更高一级电压等级的网架建设,特高压直流主要定位于送受关系明确的远距离大容量输电以及部分大区、省网之间的互联;特高压直流的正极性导线比负极性导线更易遭受雷害;应避免出现由一个大电厂通过数回特高压交流线路集中送至同一地区的情况,也要重视包含多回特高压和超高压直流线路的“多馈入直流输电系统”的安全稳定问题;建议中国特高压输电线路优先采用大吨位、高强度的合成绝缘子,并采用由数片玻璃防污绝缘子和合成绝缘子构成的组合绝缘子方式,避免合成绝缘子芯棒碳化脆断的事故发生。