±800 kV特高压直流输电工程直流滤波器设计研究

介绍了直流输电工程采用的直流滤波器的类型与构成,分析了±800 kV特高压直流输电工程换流器在直流侧产生的谐波的特点,并与±500 kV高压直流输电工程做了比较。以实际的±800 kV特高压直流输电工程为例,对换流器在直流线路上产生的等效谐波干扰电流进行了计算,对不同直流滤波器设置方案下的滤波效果进行了比较,并以计算结果为依据提出了较为合理的±800 kV特高压直流输电工程直流滤波器设置方案,为最终确定实际工程直流滤波器方案具有一定的参考作用。     

±800 kV直流输电等效干扰电流指标分析

我国现有特高压直流输电工程均以输电线路等效干扰电流Ieq作为直流滤波性能的衡量指标。文章分析了输电线路等效干扰电流值对周围通信回路的影响，结合对多个直流输电工程中输电线与通信线路的相对位置的调查结果，指出：对于特高压输电线路，如果放宽直流滤波性能指标，将Ieq限制在2 200~3 500 mA范围内，并采用4.5 mV作为干扰影响杂音电动势的控制标准，那么输电线与邻近的通信线路的间距应大于500 m，在电力建设方面投入的改造费用增加不大；如果采用1 mV作为杂音电动势的控制标准，改造费用将明显增加。     

取消直流滤波器对±800kV直流输电系统谐波水平的影响

在我国通信网络的综合屏蔽能力较以前有了大幅度提高的情况下,研究了取消直流滤波器对±800 kV直流输电系统谐波水平的影响。以已经投运的向家坝—上海和锦屏—苏南±800 kV特高压直流输电工程为例,重点研究了取消直流滤波器对±800 kV特高压直流输电系统等效干扰电流、直流侧谐振以及换流站设备中谐波水平的影响。研究结果对后续的±800 kV特高压直流输电工程直流滤波器设计具有一定的参考作用。     

±1100kV直流输电工程直流滤波器方案研究

文中分析了±1 100 kV特高压直流输电工程换流器在直流侧产生的谐波的特点,根据现有的工程参数计算出了换流器在直流侧产生的谐波电压,并将计算结果与±800 kV高压直流输电工程做了比较。文中以规划的±1 100 kV特高压直流输电工程为例,对换流器在直流极线和地极引线上产生的等效干扰电流进行了计算。通过对多种直流滤波器配置方案的滤波性能进行试算,最终给出了推荐的直流滤波器配置方案,该方案满足滤波性能限制要求并且造价较低。文中同时计算出了该配置方案下直流极线和地极引线上的最大等效干扰电流:双极2 728 mA,单极5 882 mA。文中的研究结果对最终确定实际工程直流滤波器方案具有一定的参考作用。     

±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。     

±800kV直流输电线路对电信线路的危险和干扰影响研究

将对电信线路的电磁影响控制在允许程度是发展特高压直流必须解决的重要问题之一。计算了±800kV直流输电线路对电信线路的感性耦合危险影响和干扰影响;结合我国电信线路现状,就±800kV直流输电线路对电信线路的电磁影响进行了一般性分析和评估。结果表明:±800kV直流输电线路对电信线路的危险影响一般可以不考虑;对电信线路的干扰影响,在单极大地回路运行方式下难以避免,但在双极运行方式下一般可以不考虑。在±800kV直流输电工程中,采用直流滤波器作为干扰影响防护措施时,应注意考虑电信系统的技术发展因素和进行技术经济性能比较,控制直流滤波器数量,以节省工程投资。     

软件法提高铝管式刚性跳线的施工工艺

锦屏至苏南±800 kV特高压直流输电线路工程采用铝管刚性跳线结构,依托工程开发了"±800 kV特高压直流线路工程铝管刚性跳线长度计算软件",目的是指导在工程中规范使用±800 kV特高压直流线路工程铝管刚性跳线计算软件,来达到降低跳线施工强度、减少高空作业时间、减少跳线用子导线的浪费、安装跳线美观性及提高工艺水平的目的,并为今后特高压直流工程推广应用打下基础。     

±800kV特高压直流工程直流滤波器设计研究

直流滤波器是特高压直流输电工程直流场重要成套设备之一,笔者在总结前期特高压直流输电工程系统研究结论的基础上,研究分析了+800 kV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,包括滤波器形式,直流侧谐振,要考虑的典型故障;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+800 kV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±800 kV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。     

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.     

特高压直流输电线路电磁环境及对地距离探讨

±800kV上海庙—山东及±800kV锡盟—江苏特高压直流线路工程采用8×1 250 mm2导线,这在特高压直流线路工程中尚属首次。通过计算±800kV直流线路在不同分裂根数和导线截面下的无线电干扰、可听噪声、地面合成及标称电场强度、离子流密度等电磁环境效应,并对比分析电磁环境效应随导线截面及分裂数的变化规律;依据电磁环境限值要求和计算结果,结合以往工程由电磁环境决定的导线对地距离取值,推荐±800kV特高压直流线路在采用8×1 250 mm2导线下的对地距离取值,为工程设计提供依据。     

特高压直流输电线路等效干扰电流的计算以及影响因素的研究

高压直流输电工程中,常以等效干扰电流作为限制直流谐波水平的标准。为了计算出准确的等效干扰电流,利用3脉动模型,对特高压直流输电工程进行了建模,计算了不同的直流滤波系统参数的等效干扰电流,得出了等效干扰电流随直流滤波系统中各部分参数变化的规律,即:等效干扰电流随平波电抗器电感值的增大而减小,随中性线接地电容的增大而减小,随直流滤波器高压电容值的增加而减小,并分别得出了变化规律曲线;文中还给出了使等效干扰电流满足允许值要求的滤波系统参数。     

向家坝-上海±800kV特高压直流示范工程直流低频谐振的研究

仿真计算了向家坝—上海±800 kV特高压直流示范工程直流系统谐波阻抗特性，以及各种工况下系统中主要元件的电压和电流水平，指出该工程在50 Hz和100 Hz附近可能发生串联谐振。根据以往的直流工程经验和电工基本原理，提出在直流系统中配置并联滤波器或串联滤波器可有效抑制直流系统低频谐振，并对这2种方案的特点进行了分析比较，最终形成了抑制直流系统低频谐振的推荐方案。     

交流线路对平行架设特高压直流线路的影响及限制措施

随着电力需求的不断增长以及输电线路走廊资源的紧缺，在一些地区可能出现特高压直流线路与交流线路平行架设或同走廊的情况。根据向家坝—上海南汇±800kV特高压直流主回路参数和规划的1 000 kV交流线路数据，采用EMTDC程序建立了特高压交/直流输电系统的仿真模型。计算了交/直流线路不同平行架设长度、不同接近距离下特高压直流线路上感应的工频电压、电流。研究了换流变阀侧直流偏磁电流与直流线路工频感应电流的关系，给出了换流变阀侧直流偏磁电流的计算结果。最后对交/直流线路的平行长度，它们之间的接近距离以及抑制换流变压器阀侧直流偏磁电流的措施提出了建议。     

基于直流偏磁风险指标的变电站选址

以哈密-郑州±800 kV特高压直流(UHVDC)工程为背景,为使UHVDC接地极周边的交流变电站尽可能在设计之初免受直流偏磁干扰的危害,提出了基于直流偏磁风险指标对变电站选址。在复合高山土壤模型下考虑交流变电站极间耦合电阻计算直流电流分布,进一步选择正常、过流站点。在此基础上结合单、双UHVDC接地极的感应电势分布,分别建立等势线。依据电力系统的经济性采取就近原则:对于正常站点周边的新建站点应建在等势线上;对于过流站点周边的新建站点应与等势线径向分布,并以增大电势差为依据,适当地增加过流站点出线数量,在最大程度上规避直流偏磁风险。     

±800kV天中特高压直流输电工程开路试验分析

介绍了天中特高压直流输电线路开路试验的意义及其保护控制原理,分析了带直流线路进行开路试验时,换流器的触发角变化对开路电压的影响,在直流线路绝缘性能未发生损坏的情况下,当触发角小于60°时,能够将直流电压升到额定值。在新疆天山换流站进行的开路试验中,将换流器触发角降为45.1°时,开路电压达到了额定值800 kV,该观点得到验证。同时,在工程实际调试中,得到在带线路进行开路试验时可以仅采用直流电流或差动电流超过0.025pu的电流原理保护做为主要判据的结论。     

多回直流输电系统地下电流场对长三角地区电网的影响

直流输电线路在系统调试或发生故障情况下,会处于单极大地回路运行方式.从而可能造成部分交流输电系统中的变压器处于直流偏磁状态.针对长三角地区电网随后将有多条特高压直流落点的情况,提出了分析直流单极大地运行时流过交流系统的直流电流分布的数值计算方法,运用该计算方法分析了本区域直流线路以大地为回路运行时,对接地极周围500 kV及220 kV电网可能造成的影响,并提出了缓解直流偏磁的措施.     

±800kV云广直流输电工程平波电抗器参数选择和布置方案

为抑制直流输电系统扰动引起的直流电流上升速度,避免轻载时发生直流电流断续,以及降低直流侧谐波,需要在换流器直流侧出口装设平波电抗器。笔者根据±800 kV云广直流输电系统主回路结构,详细计算了平波电抗器的电感参数;特高压直流输电系统由于采用特殊的换流器联络结构,其平波电抗器布置不同于±500 kV超高压直流输电系统。文中搭建了基于PSCAD/EMTDC的云广特高压直流输电模型,从谐波特性、直流操作过电压等方面对3种平波电抗器布置方案进行了仿真对比研究,其结果对实际工程具有一定的指导意义。     

交直流线路同塔输电对换流变直流偏磁的影响

华东地区输电线路走廊资源紧缺,为了充分利用架空线路走廊,将出现特高压直流线路与交流线路同塔架设的情况.根据规划的宁东-绍兴±800kV特高压直流主回路参数和华东地区交直流同塔线路数据,采用EMTDC建立了交直流输电系统的仿真模型.计算了交流线路输送功率、直流系统运行工况以及同塔段位置对直流线路工频感应分量的影响,给出了工频感应分量沿直流线路的分布规律.研究结果表明,由于直流线路上的工频感应分量与直流额定电压和电流相比很小,故对直流滤波器、平波电抗器和换流阀的参数选择影响不大,而工频感应分量所引起的换流变压器(简称换流变)阀侧直流偏磁电流则会对换流变正常运行产生一定程度的不利影响.最后,根据换流变可承受直流偏磁电流的能力,给出了可能的同塔架设的长度,并提出了限制直流偏磁电流的措施.