华东多直流馈入系统换相失败预防和自动恢复能力的优化

根据华东电网2013年夏季大负荷方式 BPA 动态等值数据，在电磁暂态程序中采用了与直流工程控制保护一致的详细模型建立华东电网多直流馈入输电系统研究模型，实现了南瑞集团公司、许继集团有限公司以及 ABB 集团多种技术路线直流控制保护详细模型的有效结合。对华东地区六回直流工程中采用的换相失败预测方法和低压限流参数进行对比分析，给出各工程间参数的差异。在此基础上，研究了优化换相失败预测参数、增加定关断面积法、增大额定关断角对抵御换相失败的作用。最后，通过对低压限流环节参数和瞬时电流限制的研究，提出了直流换相失败后的恢复策略，研究结果可为直流系统运行提供技术参考。  

宁东直流大地回线转金属回线转换失败原因分析与改进建议

在我国高压直流输电投入实际运行以来，在大地回线转金属回线过程中，多次发生由于金属回线转换开关(MRTB)并联的吸能避雷器损坏而导致转换失败的事件，迫切需要精确反应开关动作机理的研究手段。通过对宁东直流输电系统现场大地回线转金属回线转换成功的与失败的录波波形对比分析，得出转换失败前后的系统电气特征。采用宁东直流实际的主回路设备参数和控制保护功能，建立起以直流电磁暂态程序(EMTDC)为基础的详细模型，再现了开关转换和故障过程的暂态现象。不仅验证避雷器由于四柱并联，长期运行操作使每个柱特性变化不一致，较小阻抗单柱承受较大的能量而损坏，而且，通过对转换失败之后逆变站金属回线接地保护动作闭锁直流系统事件进行分析，得出由于逆变站金属回线接地保护软件策略缺陷，导致保护动作闭锁直流系统。根据分析结果，对宁东直流大地转金属回线过程提出改进建议，同时对后续直流工程的MRTB并联避雷器的成套设计提出建议。  

特高压直流输电工程调试换流阀低压加压试验时直流电压异常跌落分析

为了进一步认识直流(DC)输电工程低压加压试验的特点,针对锦屏—苏州南±800kV特高压直流(UH-VDC)输电工程第一阶段分系统调试期间,锦屏换流站极Ⅰ低端换流阀低压加压试验过程中直流电压出现异常跌落的情况进行了详细理论分析和仿真研究。依据现场实测电压波形的特点、幅值及异常跌落周期和跌幅规律,对影响低压加压试验的试验电源、接线回路、直流系统控制系统及阀控制系统分别进行了排查研究,并且运用EMT-DC仿真软件对上述环节进行了故障模拟仿真。研究表明,低压加压试验中12脉动直流电压的前8个脉动波形正常,电压值基本保持在200V左右,第9个脉动的电压异常跌落至0V,第10、11、12个脉动的电压又回升并保持在100V左右,直至该周期结束,之后此过程每周期重复出现。由此特点推测试验过程中阀触发控制环节出现故障,导致某个阀未导通或异常触发,从而使直流电压异常跌落。在EMTDC仿真的阀不触发故障波形与现场波形完全符合,印证了推测的正确性。依据仿真结果,最终在现场发现阀触发环节中光纤回路故障,导致阀触发脉冲中断而出现异常,同时也得到了12脉动阀组中单个阀未触发情况下的典型波形。可见,通过对现场波形的详细分析以及仿真的进一步校验,发现了导致低压加压试验异常的原因,使得试验最终顺利进行并获得成功。另外,通过分析、研究,对于试验中可能出现问题的环节以及对应的异常特征有了进一步的认识,尤其是低压加压试验触发异常情况的波形特点,对于今后其他工程的建设和相关研究都有一定的参考价值。  

适应大容量直流接入弱受端的直流极控系统优化控制方法

大容量直流接入较弱受端系统，换流母线电压相对敏感，故障扰动易引起直流换相失败甚至发生连续换相失败。针对弱受端交流故障恢复过程中可能出现的连续换相失败问题，提出了根据交流系统和直流系统关键变量，在线计算调整低压限流功能直流电压上限值的方法，使直流的恢复速度能适应交流系统的恢复状态，避免连续换相失败的发生；提出了逆变站调节器配合和分接头控制的优化方法，使逆变站进入定直流电压控制模式，能在一定程度上减小远端故障引发换相失败的概率。利用与实际直流工程极控系统完全一致的仿真模型进行仿真验证，仿真结果表明：所提出的优化方法可行、有效，能适应弱受端系统对于抵御换相失败的需求，有利于改善交直流系统运行稳定性。