贵广二回直流输电工程自主创新成果

结合贵广二回直流输电工程自主化的实践，介绍南方电网技术研究中心在直流输电工程自主创新中成果，包括直流输电技术自主化整体情况和关键技术的自主创新成果。直流输电技术自主化涵盖了系统研究，成套设计、直流控制保护系统的动态性能和功能试验以及直流换流站的站调试和系统调试。关键技术的自主创新表现在高压直流输电基本设计软件包、换流站主控楼和阀厅结构设计、系统研究关键技术、直流输电系统共用接地板设计和大规模RTDS实时数字仿真技术。     

高压换流站的主要电磁骚扰源特性

为研究换流站抗干扰设计基础的电磁骚扰源特性,采用基于EMTP的宽频时域电路方法和矩量法的频域电磁场计算方法分析了换流阀导通和关断时产生的骚扰水平,试验研究了断路器操作引起的电磁骚扰特性。研究结果表明,传导骚扰可覆盖达数MHz的频率范围,辐射骚扰在数MHz附近问题最严重,该类电磁噪声是直流高压换流站中最重要的骚扰源;直流系统操作会在二次电缆中产生几百V的振荡衰减波,直流管母线起晕电压高,直流场电晕引起的无线电骚扰水平较低。     

交直流混合电网中直流50 Hz和100 Hz保护研究

对于远距离、大容量、交直流并联运行电网,交直流控制保护的配合对电网的安全稳定有着重要的影响。直流基频和2次谐波保护是交直流系统间相互配合的基本保护功能。利用EMTDC仿真软件和实时数字仿真(RTDS)对交直流混合运行电网中直流系统50Hz和100Hz保护整定原则进行了深入研究,提出了与交流系统故障清除时间和直流主设备承受能力相配合的100Hz保护整定原则,并给出了基于EMTDC仿真的定量计算方法。该整定原则已应用于南方电网的天广、高肇和兴安直流输电系统,解决了南方电网中存在的交直流保护不配合的关键问题。     

电压源换流器高压直流输电的特点与前景

综述了电压源换流器高压直流输电,包括电压源换流器的拓扑结构、工作原理和控制策略。分析了电压源换流器直流输电(VSC-HVDC)的技术特点和应用领域,并对VSC-HVDC的研究现状和发展趋势进行了研究,指出电压源换流器直流输电在电力系统中有着广阔的应用前景,是未来直流输电技术的一个重要发展方向。     

模块化多电平换流器直流输电系统损耗的计算方法及其损耗特性分析

为了实现柔性输电工程的系统效率评估计算和换流器散热设计,模块化多电平换流器(MMC)的损耗计算非常重要。为此提出了一种MMC损耗的数字计算方法,通过在数字计算程序中复现出一个工频周期内各开关器件脉冲波形和各开关器件的电压波形和电流波形,并根据器件的关键参数得到各开关器件的损耗。利用所提方法可设计专门的计算程序,对基于MMC的柔性直流输电系统在全运行工况的损耗进行了详细的分析计算,并分析了各器件的损耗特性及其差异,以及开关频率和2倍频环流对换流器损耗的影响。     

多直流馈入系统电压支撑强度指标及其在南方电网STATCOM配置方案研究的应用

采用EMTDC和BPA仿真工具,分析了动态无功设备对交流系统故障情况下直流逆变站母线电压和直流功率的影响。配置动态无功设备情况下故障后直流逆变站电压及功率恢复的时间加快,同一时刻直流逆变站电压及功率都比无动态无功设备情况下有所提高,且直流功率的增量与电压的增量基本呈比例关系。从有效抬高各逆变站的母线电压,改善直流功率的恢复特性,提高系统稳定性的角度出发,提出各母线对多回直流逆变站电压支撑强度的指标。该指标可以用于动态无功设备配置站点对多回直流支撑作用的敏感性分析。在该指标计算和系统稳定分析的基础上,提出了南方电网STATCOM的配置方案。该方案被采纳,相关工程已在2013年投产。     

云广特高压直流输电系统直流滤波器性能的若干问题

介绍实际工程中所用的直流滤波器的形式并讨论其参数的选择方式，同时介绍用于评价直流滤波器设计性能指标的等效干扰电流 Ieq 以及用于计算 Ieq 的三脉动谐波模型。以目前在研待建的云广特高压直流工程为例，利用Siemens公司的谐波分布计算程序HarmDistr进行计算，讨论分析各种因素对 Ieq 的影响。最后针对不同的直流系统运行工况、不同的直流滤波器的投切组合进行直流滤波器性能计算，比较 Ieq 的大小并进行分析讨论。     

我国能源技术革命形势及方向分析

能源技术革命是助推能源消费、供给、体制革命和加强国际合作的基础,是实现清洁低碳、安全高效可持续的现代能源体系的支撑,是建设创新型国家的重要内容。本文阐述了我国的能源形势与面临的挑战,以2020年、2030年、2050年三个不同发展时期作为时间节点,研究了未来的能源结构。分析总结了技术发展的共同趋势,即实现多领域能源技术协同并进。明确了技术发展方向,即实现能源技术的跨越式发展和引领,构建中国特色的能源技术创新体系。     

直流复合绝缘子不均匀污秽闪络特性研究

为了给超高压及特高压直流线路复合绝缘子设计应用提供依据,采用人工污秽试验方法研究了直流复合绝缘子不均匀污秽闪络特性以及憎水性条件下污闪电压的提高幅度,提出了直流复合绝缘子不均匀污秽闪络电压的修正系数公式,获得了修正系数。研究结果表明,污秽在上下表面不均匀分布对复合绝缘子污闪电压的影响比瓷或玻璃绝缘子的影响小,直流复合绝缘子上下表面污秽不均匀校正系数为1.065,复合绝缘子在憎水性下直流污闪梯度比亲水性下高出近153%。