新东直流送端被动孤岛运行的逻辑判别优化

直流在孤岛运行方式下送端为弱交流系统,安全稳定控制对电网的稳定运行十分重要。分析了新东直流输电处于孤岛方式运行下的控制策略,结合新东直流安稳控制策略的验证,开展了RTDS仿真试验,并针对试验中暴露出的现有稳控系统对小孤岛状态判别的缺陷,深入分析了稳控系统中电厂稳控装置动作的原理,提出了优化的小孤岛判别方法,并验证了该方法的有效性。所提方法对于稳控系统测试标准化具有重要的借鉴意义。     

特高压直流配套稳控系统的典型试验方法与应用EI北大核心CSCD

特高压直流输电安全稳定控制系统(简称稳控系统)的试验研究,主要是针对稳控系统与直流控制保护系统(简称直流控保)的信息交互、直流故障判据及损失量计算、系统发生直流故障或联络线路N-2故障等大功率扰动后包括切机、直流调制等稳控策略的协调配合等方面进行功能验证。介绍了目前稳控系统试验研究现状,提出了模块化建模方法,该建模方法将交直流混合网络的外部系统简化成REI节点,并对送端发电机群进行同调判别和等值聚合处理,以模块化设计降低仿真计算的粒度,提高并行计算的加速比和处理器的使用效率,以适应涵盖直流协控与精准切机等稳控措施在内的系统保护技术的大型在环试验需求。基于该方法对直流控制保护系统功能进行仿真建模,实现RTDS与被试稳控系统的接口,搭建特高压直流配套稳控系统的RTDS仿真试验平台,利用该平台对鲁固特高压直流工程开展稳控策略研究和系统功能验证,仿真试验结果验证了该典型方案的有效性。     

±800kV云广特高压直流工程阀组控制系统分析

结合云广特高压直流工程特点,对常规直流工程中不单独设置的阀组控制系统从系统配置、软硬件平台及其包含的直流控制功能进行了分析和研究,并结合云广整个控制系统特点,对云广特高压直流工程调试所出现的相关问题进行了分析,指出其与常规直流工程极控系统的不同之处。     

国内首次——南网科研院仿真所组织各方开展云广直流孤岛机网协调控制RTDS试验

为研究云广直流孤岛运行方式下小湾、金安桥水电站调速器、励磁系统等的控制逻辑和参数是否满足要求,验证孤岛方式下两站机组与云广直流能否协调稳定运行,受南网总调委托,南网科研院仿真所组织各方开展云广直流孤岛机网协调控制RTDS试验。本试验系统采用RTDS实时数字仿真器,对南方电网主网架(包括云广直流)及小湾、金安桥水电站     

云广±800kV直流系统滤波器组投切控制策略优化

云广±800kV直流换流站内交流滤波器组容量大、投切频繁,其控制策略的优劣将直接影响到直流系统、甚至整个电网的稳定运行。分析了云广直流系统用于控制滤波器投切的无功控制、电压控制和谐波性能控制,并讨论了双套直流站控系统故障情况下滤波器由极控接口屏6MD66进行控制的参数设定原则及实现方法。针对云广直流工程试运行期间滤波器控制出现的问题,提出了相关的优化控制逻辑建议。     

云广直流输电工程安稳装置的RTDS试验方法研究

云广±800kV直流输电工程采用双极4阀组配套的稳控系统,在接口信号、故障判据和切机切负荷策略等方面,均较传统直流工程使用的稳控系统更为复杂。针对该稳控系统如何进行全面试验,提出并实现了一套基于RTDS对特高压直流稳控系统进行装置测试、策略表验证和系统响应实验的方法,构建了一个基于RTDS实时仿真平台,可以对南方电网稳定控制做仿真研究,进而开发新型的大电网控制系统。     

基于实时数字仿真器的云广特高压直流系统孤岛运行仿真

云广特高压直流系统输送功率大,送端换流站远离电站而且靠近云南电网昆明负荷中心,交流系统相对较弱,特高压直流系统在失去与云南主网相连的全部500kV联络线后,系统将进入孤岛运行方式。为此,采用实时数字仿真器和特高压直流保护控制软件搭建了详细的实时闭环仿真系统模型,对云广特高压直流系统进入孤岛运行过程进行仿真分析,研究云广直流系统进入孤岛方式运行交直流系统的暂态稳定性能,并对交流系统和直流系统故障过程进行了仿真,分析系统故障后交流系统电压和频率的暂态特性以及交直流控制系统的动态性能。通过仿真验证了云广特高压直流在孤岛运行方式下,系统仍具有良好的动态性能,对实际的工程具有重要指导意义。     

云广特高压孤岛运行方式下单极闭锁性能试验分析

2013年5月26日,为进一步验证云广特高压孤岛状态下的电压、频率控制策略,开展了孤岛方式下的单极闭锁性能试验。试验表明,孤岛系统出现单极闭锁后,机组发电功率和直流输送功率能协调控制,并恢复稳态。但整流站直流站控系统无功控制模式若为定无功功率控制模式,将导致孤岛系统交流电压控制失败,电压长期越限,引发交流滤波器过负荷跳闸,导致双极相继闭锁。试验结论为,云广特高压孤岛方式下,禁止整流站直流站控无功控制模式选择为定无功功率控制模式,同时有必要进一步开展后续试验,对当前孤岛系统交流电压控制策略是否足够安全可靠进行验证。     

云广孤岛运行方式RTDS试验平台的构建及研究

构建了云广直流和兴安直流联接实际控制保护装置的RTDS试验系统,对云广特高压直流在孤岛运行方式下,各种故障下送端系统的动态特性进行了试验研究。结果表明,该RTDS仿真试验系统有足够高的仿真精度,满足对云广特高压直流孤岛运行方式下系统动态特性仿真研究,以便为云广特高压直流孤岛运行方式下安稳策略制定提供技术支持。     

青藏直流稳控与极控系统的接口及协调控制方法

随着青藏直流工程的建设和投产,西藏缺电问题基本解决,但鉴于西藏电网大机小网的特殊性,对于安全稳定控制策略,需要实施准确、精确的协调控制。文中通过对青藏直流稳控与极控系统间的接口以及相关策略的配合进行了分析和研究,实现了稳控与直流极控系统的光纤通信,提出了稳控与直流极控系统的准确和精确控制方法,总结了弱电网直流互联系统中稳控与直流极控系统之间的系统控制技术。     

云广直流孤岛动态稳定问题的广域电力系统稳定器解决方案

直流系统送端采用孤岛运行方式,可减少直流系统故障对主网的影响,提高电网安全稳定水平,增加输电通道外送能力。云广直流孤岛系统由于小湾、金安桥电厂远离楚雄换流站,存在动态稳定问题。现有电力系统稳定器(PSS)可有效提高小湾机组对金安桥机组相对振荡模式的阻尼,但对孤岛系统的过电压控制产生了不利影响。文中从PSS的原理上对原因进行了分析,并提出了采用广域信号的PSS解决方案。基于机组转速差的广域PSS在改善孤岛系统动态稳定性的同时,消除了对过电压控制的不利影响,在云广直流孤岛系统中具有良好的实施可行性。仿真结果验证了广域PSS的有效性。     

云广±800kV直流输电工程直流测量系统异常情况分析

根据云广±800 kV直流输电工程采用独立的直流测量系统而与其他高压直流系统的不同,介绍了直流测量系统的工作原理及TDM总线选择方式,单极的2套极控、组控系统以及2套极保护、阀组保护分别与2套极测量系统、阀组测量系统交叉冗余接线。分析了穗东换流站先后发生两起因TMD总线不能正常切换造成保护系统动作异常的事故的原因,并就此提出了相关的改进建议。     

新东特高压直流孤岛运行闭锁策略

新东特高压直流投产初期,送端机组投产滞后导致孤岛短路容量不足,孤岛运行存在过电压、低次谐波谐振等风险。为保证被动跳入孤岛设备安全,提出新东特高压直流跳入孤岛闭锁策略,即在直流站系统中增加跳入孤岛主动闭锁直流功能,并采用交流联络线低功率防误判据来有效防止联网方式下该策略误动作。采用先切除全部滤波器,再延时闭锁直流,最后稳控系统全切孤岛运行机组的策略,能有效降低孤岛直流闭锁的过电压,保证相关设备安全。现场实施表明:直流跳入孤岛后能够在300ms内切除全部交流滤波器,交流滤波器全切后延时约30ms直流启动闭锁,双极闭锁后稳控系统延时切除孤岛全部机组,闭锁逻辑和稳控策略均正确,孤岛内过电压和频率均满足要求。     

云广特高压交流滤波器状态判别逻辑分析及改进建议

详细分析了目前云广特高压直流站控系统对于小组交流滤波器投入以及退出状态的判别逻辑,并与其他高压直流工程相应逻辑进行对比分析,同时结合实例,指出其中存在的设计缺陷,该设计缺陷会导致直流站控系统误判小组滤波器在投入或者退出状态,从而影响系统无功控制,并针对性地提出了相应的改进建议,该建议同样适用于其他高压直流工程。     

±800kV云广特高压直流工程孤岛运行方式下整流侧投旁通对逻辑优化特性研究

±800 kV云广直流输电工程是世界上第一个±800 kV特高压直流输电工程,工程起点为云南楚雄换流站,落点为广东穗东换流站,额定电压为±800 kV,输送容量为双极5 000 MW。该工程采用双十二脉动阀组串联接线方式,每个极包括阀组1和阀组2。文中基于±800 kV楚穗特高压直流系统现场孤岛调试以及FPT试验,对孤岛方式下投旁通对逻辑优化前后的系统情况进行对比,验证了整流侧投旁通对逻辑优化的有效性。分析结果表明,在孤岛运行方式下,整流侧禁止投旁通对将有利于系统稳定。     

孤岛方式下云广直流自动功率调整功能与小湾电厂AGC配合的仿真

鉴于云广直流输电容量巨大,需要对孤岛运行方式下云广直流自动功率调整功能与送端电厂自动发电控制(AGC)能否相互配合进行验证,以确保南方电网的安全稳定运行。为此,建立了2010年南方电网实时数字仿真(RTDS)模型,构造了由南方电网主网、云广直流孤岛系统和该直流实际控制保护配置组成的、能够很好地模拟云广直流孤岛运行方式的RTDS平台,对孤岛运行方式下云广直流自动功率调整功能与送端小湾电厂AGC的相互配合关系进行了仿真研究。试验结果表明,对于在孤岛运行方式下的直流日负荷功率调整,送端电厂AGC日负荷曲线起着主导作用;利用直流频率限制控制(FLC)功能与电厂AGC协调控制,在稳态和扰动情况下均能基本上保持孤岛系统的稳定运行。     

云广直流系统仅带小湾电厂孤岛运行的调试与分析

楚雄侧孤岛运行是云广直流输电系统的正常运行方式之一。介绍了云广直流仅带小湾电厂孤岛运行方式的调试项目,包括联网-孤岛运行方式转换试验、孤岛系统稳态运行以及运行过程中模拟故障或扰动的试验。基于该孤岛运行方式的现场调试,对系统的实际运行特性进行了分析,结果初步验证了云广直流孤岛运行方式的可行性。现场试验及分析为进一步开展后续孤岛运行方式调试打下了基础,并为系统处于这种孤岛方式时的实际运行提供指导。     

云广直流孤岛运行机网控制特性实时仿真平台研发及其应用*

为了研究云广直流孤岛运行的机网控制特性,对送端机组的控制系统进行建模,将送端机组的励磁、调速和监控等控制系统接入RTDS仿真系统以及直流系统的控制保护系统和安稳系统,研发了一个新的云广直流孤岛运行闭环仿真平台。基于该平台对送端机组的调速、励磁控制器的逻辑和参数进行了辨识,进而搭建了调速、励磁系统的RTDS数字控制模型。纯数字控制模型与实际控制器的仿真对比,以及孤岛实时仿真结果与现场试验结果的对比表明,所建立的仿真平台与实际孤岛在响应特性和控制性能上具有很高的一致性。     

±800kV云广直流换流阀及阀控系统结构及原理分析

阀控系统主要起着触发并监视可控硅元件的作用,是直流输电系统的核心技术。通过对±800kV云广直流工程中换流阀及阀控系统的结构及原理的阐述,并与常规的±500kV直流输电系统作比较,为特高压直流工程换流阀及阀控系统的运行、维护、设计、改造提供指导和参考。     

云广±800kV直流输电投运后南方电网稳定特性研究

从输电能力、直流运行特性、动态稳定方面研究云广±800kV直流投运后内南方电网安全稳定特性。研究表明:云广±800kV直流投运后南方电网西电东送输电能力显著提高,输电能力由动态稳定控制逐步转为热稳控制;云广±800kV直流联网运行时其双极闭锁故障是威胁南方电网安全稳定运行的最大风险,该直流系统孤岛运行是化解风险的有效措施;云广±800kV直流投运后南方电网主要区域振荡模态依然存在,但其阻尼因受新投产大水电机组电力系统稳定器(PSS)影响而显著增强。