500kV复兴变电站固定式直流融冰兼SVC试点工程的设计

固定直流融冰兼静止无功补偿(static var compensation,SVC)装置已成功应用于湖南电网复兴500kV变电站,该装置创造了容量最大、额定电流最大、融冰距离最长的世界记录。文章介绍了固定直流融冰兼SVC装置的技术方案与基本原理。根据工程实际情况,该装置的设计方案中采用了创新的线路融冰方式,多种合理优化的线路引接与短接方案以及技术经济相对合理的布置方式。     

直流融冰兼SVC装置阀组检修作业方法研究

500k V桂林变电站直流融冰兼SVC装置是南方电网投入的国内容量最大的直流融冰装置,在超高压输电线路融冰抗冰工作及平衡系统无功功率中发挥了重要作用。针对直流融冰装置检修缺乏标准的问题,研究了直流融冰兼SVC装置阀组检修作业方法及仿真系统,具有重要的实际应用价值。     

12脉波直流融冰兼SVC系统的实现

根据南方电网实际需要,研制了12脉波直流融冰兼SVC系统。基于电力电子整流技术的直流融冰装置,兼具静止无功补偿(Static Var Compensation,简称SVC)功能,应用前景广阔。以贵州电网500kV变电站直流融冰兼SVC工程为例,对系统功能、切换方案、控制系统、晶闸管阀组和现场应用进行了分析,论证了采用12脉波直流融冰兼SVC系统的必要性和优点。     

大容量直流融冰兼静止无功补偿装置的研制与应用

研制了新型大容量直流融冰兼静止无功补偿器(SVC)装置。与小容量直流融冰装置相比,大容量直流融冰兼SVC装置具有以下特点:设备容量较大且具有SVC功能,一次结构上采用2台三绕组换流变压器,高压侧从高压电网直接受电,中压侧连接交流滤波器组,低压侧连接晶闸管阀组;通过14组三相电动隔离开关的位置变换和控制保护系统的功能切换,实现了融冰和SVC运行模式之间的自动切换,可尽量避免人工参与;由于设备应用场合重要性更高且需要长期运行,控制保护系统采用了双系统冗余配置,提高了设备的可靠性。现场应用表明,大容量直流融冰兼SVC装置在融冰模式运行时可有效解决大线径、长距离超高压线路的覆冰问题;在SVC模式运行时可有效提高电网电压的支撑能力。     

带静止无功补偿器功能的直流融冰装置过电压保护及绝缘配合

带静止无功补偿器(SVC)功能的直流融冰装置已经广泛应用于融冰装置的设计制造中。这种直流融冰装置兼具SVC和直流融冰2种功能,造成其2种工作模式下的稳态运行特点和故障过电压来源及幅值存在差异,对装置的控制保护系统和绝缘设计提出了不同的要求。为此,以典型参数的12脉动带SVC功能的直流融冰装置为研究对象,通过仿真建模,分析了装置的稳态运行特点、典型故障过电压及其影响因素。分析结果表明,2种工作模式的公共避雷器配置参数应以融冰模式的运行电压为参考,其最苛故障过电压来自融冰线路断线故障。在这种避雷器配置方案下,换流变压器阀侧和晶闸管两端的绝缘裕度在SVC模式下比在融冰模式下分别高10%和40%,符合装置运行于SVC模式时间远大于融冰模式的运行策略。     

直流融冰装置整流技术的比较

输电线路覆冰会引起线路断线、杆塔倒塌、大面积停电等事故,给国民生活造成严重影响,直流融冰技术是解决线路覆冰的有效手段。介绍了直流融冰技术的原理以及目前已实际应用的三种直流融冰技术,并对三种整流技术的电路结构、特点及适用范围进行了对比分析,得出结论:基于二极管整流技术的直流融冰装置结构简单、成本较低,但是由于电压控制问题,只适用于中长距离线路融冰;基于晶闸管整流技术的直流融冰装置输出电压、电流可以连续调节,且可以作为SVC使用,是目前应用最广泛的直流融冰装置;基于PWM整流技术的直流融冰装置电能质量及无功特性较好,但由于成本及技术问题,目前仅在短距离、小容量融冰中有所应用。结论对直流融冰实际应用中装置的选择有一定的指导意义。     

具有直流融冰功能SVC装置应用研究

介绍了具有直流融冰功能SVC装置的系统的基础上,详细说明了具有直流融冰功能SVC装置的控制系统及主要控制策略。同时结合RTDS系统仿真及装置的现场运行测试说明具有直流融冰功能SVC装置良好运行效果。     

安徽地区超高压输电线路融冰技术方案分析

安徽地区气候多变,存在形成输电线路覆冰的条件。介绍了当前国内输电线路融冰技术的现状,阐述了各种融冰技术的原理,分析了不同融冰技术的优劣和适用条件,得出基于固定式直流融冰技术的固定式可控硅整流兼具SVC功能的直流融冰装置,较为适合目前安徽地区的超高压输电线路融冰的结论。     

SVC融冰技术在220kV变电站的应用研究

线路覆冰给电网安全运行带来很大隐患,SVC装置平时可作为一种动态无功补偿设备用于加强电网安全稳定性;当线路覆冰严重时,SVC经过简单切换可作为一种直流融冰装置,以下简单介绍了SVC用于融冰的基本原理,并以某220kV变电站为例,说明了SVC融冰的可行性。     

可控整流器型直流融冰兼SVC装置在SVC模式下控制域解析

运行在SVC模式下的可控整流器型直流融冰兼SVC装置,其整流阀触发角的调节范围（控制域）通常在90°附近的较小区间内,但缺乏明确的分析。结合装置运行时的基本约束条件,从考虑换相角的前提下各量与触发角间的关系出发,分析了其在无功补偿运行模式下的控制域和无功补偿量解析表达式,并对分析结果的正确性进行仿真验证。研究结果对可控整流器型直流融冰兼SVC装置参数分析及控制参数优化设计具有参考价值。     

可控整流器型直流融冰兼SVC装置在SVC模式下控制域解析

运行在SVC模式下的可控整流器型直流融冰兼SVC装置,其整流阀触发角的调节范围(控制域)通常在90°附近的较小区间内,但缺乏明确的分析.结合装置运行时的基本约束条件,从考虑换相角的前提下各量与触发角间的关系出发,分析了其在无功补偿运行模式下的控制域和无功补偿量解析表达式,并对分析结果的正确性进行仿真验证.研究结果对可控整流器型直流融冰兼SVC装置参数分析及控制参数优化设计具有参考价值.     

500 kV官山变电站油浸式电抗器故障分析及处理措施

研究结合了500kV官山变电站直流融冰兼SVC装置油浸式空心电抗器的故障情况,分析了故障产生的原因,提出新的整改方案,并通过ANSYS电磁仿真软件,对新方案进行仿真分析。仿真结果表明,该方案有效地解决了油浸式空心电抗器结构不稳定的缺陷,提高了油浸式电抗器的可靠性。     

特高压直流输电线路分段直流融冰方案

针对融冰线路一般不是全线覆冰的情况,提出了在重冰区线路下方建设分段直流融冰站的分段直流融冰方案。融冰距离取100km,通过对特高压直流线路大截面导线融冰电流范围和融冰时间的计算,确定融冰电流为12 000A,所需融冰功率153MW。为满足融冰功率的需求,提出了分段直流融冰站所需交流电源的电压等级为220kV。最后设计了2套24脉动整流电路并联的分段直流融冰装置,并对装置的设备参数进行了设计选型。通过Matlab仿真软件对特高压直流线路的分段直流融冰进行仿真,结果表明设计的装置其融冰电流可达10 980A,且输出电压为24脉动,总谐波畸变率(THD)仅0.83%,验证了该方案的可行性。     

直流融冰兼SVC装置开路试验解锁失败分析及处理

为找出500 kV桂林变电站直流融冰兼SVC装置在一次开路试验中解锁失败的原因.结合直流融冰模式下装置主接线方式和换流阀等效电路,通过分析直流出线侧及换流变低压侧电压波形,发现直流正极出线侧存在与换流变低压侧线电压UYCA相差30°的工频交流电压,导致换流阀不具备解锁条件;而工频向量分析结果显示阀侧A相存在单相接地故障,这是导致解锁失败的直接原因.现场检查发现Y桥换流变低压侧A相避雷器存在对地击穿故障,更换该避雷器后直流融冰兼SVC装置在直流融冰模式下开路试验解锁成功.     

星接链式静止同步补偿器在直流融冰的应用

两台星接链式静止同步补偿器(STATCOM)通过中性点连接融冰线路可实现直流融冰,该方式谐波小,占地少。文中说明了该融冰方式的控制原理,通过功率分析的方法推导了直流电压波动公式和分析了二倍频环流的原因,并通过仿真分析得到了证明。为了进一步实现工程应用,还分析了STATCOM的优化选型设计,并与传统的静止无功补偿器(SVC)兼融冰装置进行了技术参数和特点的比较,提出了STATCOM用于直流融冰时适合的应用范围,并提出了移动式STATCOM融冰设计的理念和设计方法。     

交直流输电线路热力融冰技术分析

针对输电线路覆冰严重影响电力传输可靠性的问题,对多种热力融冰技术进行了研究。阐述了热力融冰技术的基本原理,重点介绍了热力融冰技术中交流融冰和直流融冰的方法,以及国内各种交流融冰方案和直流融冰装置的研究进展。通过对比各种交流融冰方法的特点,以及应用于交流线路与直流线路的直流融冰装置的特点,划分了几种融冰方法各自的适用范围,并对未来直流融冰装置的发展进行了探讨与展望。     

线路交直流融冰技术综述

对目前国内外的输电线路电流融冰方法按交流和直流进行了分类总结。交流融冰可分为短路融冰和带负荷融冰;直流融冰按融冰对象是交流线路还是直流线路进行了划分。阐述了各种融冰方法的原理,重点介绍了交流短路融冰和直流融冰。通过对各种方法的适用范围、对系统的影响、操作难易等进行比较,得出直流融冰具有诸多优点,是未来的发展方向。最后,提出基于IGBT的直流融冰装置,该装置在非融冰期间可兼作STATCOM使用。     

线路交直流融冰技术综述

对目前国内外的输电线路电流融冰方法按交流和直流进行了分类总结.交流融冰可分为短路融冰和带负荷融冰;直流融冰按融冰对象是交流线路还是直流线路进行了划分.阐述了各种融冰方法的原理,重点介绍了交流短路融冰和直流融冰.通过对各种方法的适用范围、对系统的影响、操作难易等进行比较,得出直流融冰具有诸多优点,是未来的发展方向.最后,提出基于IGBT的直流融冰装置,该装置在非融冰期间可兼作STATCOM使用.     

可重构SVC兼直流融冰装置在南方电网的应用

介绍了可重构SVC兼直流融冰装置在SVC模式及融冰模式下的控制策略和谐波特性,总结其在南方电网的应用情况,以500 kV桂林变电站和独山变电站的SVC项目为例讨论了实际运行的相关问题.     

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。