高压直流控制原理研究

分析了常规高压直流输电特点和基本原理,论述了特高压直流、柔性直流、背靠背直流、多端直流的特点、发展前景及基本控制原理,提出了针对不同类型的直流输电的控制策略和方法.     

特高压直流分层接入方式的落点选择研究

基于CIGRE直流工作组的多馈入直流短路比（MISCR）的定义,引入直流权重因子,建立了分层接入方式下直流落点的稳定性指标,井结合经济性指标,构造线性权重的目标函数进行落点优化。算例分析表明本研究方法切实可行,便于工程应用。     

基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路保护新方法

针对目前特高压直流输电系统接地极线路保护存在死区的问题,提出了一种基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路保护新方法。在不同故障工况下推导了接地极线路的谐波测量阻抗表达式,利用阻抗表达式分析了正常运行工况与故障工况下谐波测量阻抗的偏差特性。在此基础上,提出了基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路故障保护判据。利用PSCAD/EMTDC进行仿真验证,仿真结果表明,所提保护方法较传统保护方法可有效检测到接地极线路发生的各种故障,耐受过渡电阻能力强,且不存在保护死区。     

特高压直流分层接入方式下预防换相失败的协调控制策略

分层接入的特高压直流输电系统中,非故障层换相失败预测控制的启动时刻存在延时,无法及时反应故障严重程度以输出合适的触发角提前量,可能导致高低端换流器同时发生换相失败的风险增加。对此,提出一种基于故障层触发角提前量前馈的高低端换流器换相失败预测控制协调策略。利用故障层换流器可更灵敏反应故障严重程度的特点,所提策略将故障层换相失败预测控制触发角提前量引入非故障层换相失败预测控制,实现非故障层换相失败预测控制启动时刻提前。此外,还引入直流电流协调系数以得到更合适的触发角提前量。在PSCAD/ EMTDC中搭建了仿真模型,对不同工况下所提控制策略进行了验证。结果表明,该策略能快速应对逆变侧交流系统故障,减小高低端换流器同时发生换相失败的风险,对预防分层接入系统高低端换流器同时发生换相失败有一定借鉴意义。     

溪洛渡左-株洲±800 kV直流输电工程株洲换流站接入系统方案研究

金沙江一期工程包括溪洛渡和向家坝2座水电站,总装机26台,容量18600MW,计划2012年开始投产,2017年全部建成。为配合溪洛渡和向家坝水电站可行性研究,开展了金沙江一期工程输电系统规划设计,经过大量的分析论证,推荐其输电系统采用3回±800kV直流输电方案,每回规模6300MW左右。溪洛渡左—株洲±800kV直流输电工程是金沙江一期直流输电工程的重要组成部分,落点湖南电网,具有电压等级高、输送容量巨大的突出特点,接入系统方案对受端电网的影响显著。结合直流工程的供电范围和受端电网的网络规划,对株洲换流站接入系统方案进行综合分析,并对与接入系统方案有关的问题进行分析。     

分层接入方式下锡泰特高压直流输电系统阀组电压平衡控制

锡盟—泰州±800kV特高压直流输电工程,采用分层接入的方式,在泰州换流站分别接入1 000kV和500kV交流电网。在这种新型电路结构下,如何保证单极中接入不同电压等级交流电网的两个串联阀组的直流电压均衡,对于直流输电系统的安全稳定运行是非常重要的。结合锡盟—泰州直流工程,在分析直流输电系统控制策略的基础上,对分层接入的阀组电压平衡控制进行研究,提出了电压平衡控制策略和中点分压器容错处理方法。通过RTDS建模试验验证了控制策略的正确性,并在锡盟—泰州特高压直流工程获得应用。     

特高压直流输电系统换流站的优化设计(英文)

Based on the consultation and study for Xiangjiaba-Shanghai ±800 kV UHVDC(ultra high voltage direct current) project,this paper presents an optimal design for key technique solutions.In this paper,the DC system electrical scheme design,the DC filter design,the DC harmonic component suppression,the over voltage and insulation coordination,the requirements for converter station equipment,the main equipment technical parameters of equipment(including thyristor valve,converter transformer,smoothing reactor,DC breaker),the configuration of measuring device and DC control protection system,and the de-icing operation design are investigated.According to the UHVDC technology researched conclusions and the development of the project construction,the UHVDC system design for converter stations becomes an optimal combination.The optimized design solves numbers of technical problems of the world’s first UHVDC project,and it is applied to the project’s construction.Under the actual operating condition,the optimized design is proved to be correct and superior.These optimal design conclusions are impartment for developing UHVDC technique and equipment,and provide reference for future UHVDC projects.     

±1100kV特高压直流换流阀能量泄放过程及相关影响因素

换流阀是实现高压直流输电的核心设备,在闭锁检修过程中换流阀残留能量泄放时间直接影响着故障后恢复供电时间长短,对电网运行可靠性具有重要意义。根据换流站的实际结构,搭建单极直流输电系统EMTDC/PSCAD仿真模型,对换流阀中各关键元件的电场和磁场能量泄放过程进行了研究,并对换流站残余能量主要的影响因素进行分析。研究结果表明：晶闸管吸收电容储存的电场能是换流阀闭锁后阀厅残余能量主要来源,该部分能量衰减时间大于7 s,主要泄放通道为直流出线接地开关和换流变阀侧接地开关;仅采用4把接地开关同样能够在3 s内将换流阀电压降低至36 V以下,这为下一步换流站接地开关配置方式的研究提供了技术支撑。     

溪洛渡-浙江±800 kV特高压直流输电工程直流保护 系统实施策略及其仿真试验研究

介绍了首次应用于特高压直流输电工程的DPS-3000平台,分析了基于此平台的直流保护系统的整体设计方案、测量系统设计方案、保护功能配置方案和辅助功能设计方案。介绍了国内首个以厂家为主的二次系统仿真试验情况,对试验中发现的关键技术问题进行分析并提出解决策略。二次系统仿真试验验证了直流保护系统实施方案及其性能满足设计规范书要求,为溪浙特高压直流输电工程的现场调试工作和顺利投产奠定了坚实的基础。     

高压直流输电系统直流差动保护的改进及仿真

2012年9月12日楚穗特高压直流发生了因穗东站交流系统接地故障导致的直流差动保护（87DCM）动作跳闸事件,暴露出原87DCM保护不仅定值偏小、延时较短,而且逻辑算法中有积分特性,不能满足区外故障时正确不动作的要求。为了提高保护的可靠性,设计了无积分特性且具有告警段、速动段、灵敏段的三段式87DCM保护,并提出了各段定值的整定原则。利用RTDS对改进后的87DCM保护进行了校核,结果表明该保护满足选择性、可靠性、灵敏性、速动性要求。目前该保护已在高肇、兴安、楚穗、牛从、普侨直流工程中全面实施应用。