2008年国际大电网会议系列报道——电力系统保护与自动化

对国际大电网（CIGRE）会议的SC-B5专业委员会的研究领域、代表、工作组、年度会议安排等情况进行了介绍。2008年巴黎会议上，B5学术研讨会的主题有2个:过程总线（IEC 61850-9-2）对继电保护和变电站自动化系统的影响;继电保护和控制系统的生命周期管理。IEC 61850在变电站自动化系统站控层总线中的成功应用，鼓励人们更进一步思考互感器、断路器（隔离开关、接地开关）接口的数字化问题，也包括合并单元的配置问题，文章反映了这些方面的最新进展。数字化设备和系统的应用，一方面由于设备具有了强大的自检功能，可以有条件延长定期检验周期、简化检验项目，甚至取消定期检验;另一方面，不那么直观的数字信号、复杂的软件配置过程、频繁的设备更新换代也为维护带来了一定的挑战，需要另外设计新的试验和管理手段。     

柔性直流输电系统控制保护方案

在系统论述柔性直流输电系统的基本控制策略、上层控制功能和保护策略的基础上,提出了适合于柔性直流输电系统的控制保护功能配置方案以及控制保护与换流阀设备的接口方案。所述方案已在上海南汇柔性直流输电示范工程中得到了成功应用,很好地满足了柔性直流输电系统控制保护快速性、高性能的要求。     

一种新型恢复控制方法的研究

恢复控制对缩短停电时间,提高供电可靠性有重要意义。利用现有 EMS的信息,提出了恢复控制新方法。该方法利用网络拓扑技术确定候选恢复路径,利用潮 流方程和灵敏度计算确定恢复控制手段。仿真计算证明该算法快速有效     

嵌入式装置图形化编程工具软件设计与应用

嵌入式图形编程工具软件采用组件化设计,以图形化、层次化、面向对象的编程方式组织整个装置的程序结构。该软件主要包括符号库编辑组件、资源管理器组件、图形编辑组件、代码生成组件、编译链接等组件。介绍了相关组件的设计要点,提出了基于可扩展属性的符号库建模方法、类lEC61131－3标准的层次结构数据模型、基于MVC模型的图形编辑器、基于改进AOV网拓扑排序的代码生成方法、基于可配置模板的Makefile形成方法。基于该软件开发的程序已经在电力系统保护控制装置中应用,实践表明图形化编程工具软件能形成高效紧凑的代码,符合程序运行效率的要求,提高了装置开发集成效率。     

整体数据存储技术在EMTDC快照功能中的应用

介绍了EMTDC软件快照功能的基本原理,提出了一种基于数据整体存取技术实现EMTDC仿真模型快照数据存取功能的方法。该方法以应用程序为单位构造成员变量结构体,以结构体为单位对快照数据进行存储空间的分配和恢复,以页面为单位进行数据的刷新,不需要区分单个变量的数据类型,也不需要为每个变量分别添加快照功能的处理代码,有效地提高了程序代码的开发效率和执行效率。     

电网换相换流器和电压源换流器串联组成的混合直流换流器控制和保护研究

基于电网换相换流器和电压源换流器串联的混合直流换流器在克服交流故障时的换相失败和直流故障时的重启动具有优势。分析了该混合直流换流器运行方式、控制策略、电压源换流器保护原理、抵御换相失败原理和直流线路重启过程,认为由该混合直流换流器组成的高压直流输电系统,可克服传统直流和柔性直流输电的主要缺点。当逆变侧的交流系统发生故障时,电压源换流器可提供电压支撑来抑制直流电流增加,缓解电网换相换流器换相失败效应。当直流线路发生故障时,逆变侧电网换相换流器可阻断电压源换流器产生的故障电流,具备直流线路故障重启能力。另外,电压源换流器还为电网换相换流器提供无功功率,从而减少换流站无功设备配置。     

一种新型恢复控制方法的研究

恢复控制对缩短停电时间，提高供电可靠性有重要意义。利用现有 EMS的信息，提出了恢复控制新方法。该方法利用网络拓扑技术确定候选恢复路径，利用潮 流方程和灵敏度计算确定恢复控制手段。仿真计算证明该算法快速有效     

一种新型模块化多电平换流器

柔性直流输电技术应用于架空线路场合面临的关键问题是如何实现直流线路故障的快速隔离,一般认为采用全桥拓扑的换流器是较好的方案。文中提出一种基于类全桥子模块的新型模块化多电平换流器(SFBSM-MMC),与采用全桥的换流器相比,该新型换流器在同样实现直流线路故障快速隔离的同时,还兼具了经济性。介绍了SFBSM-MMC的拓扑结构、工作模式和直流故障隔离原理,并对其基本控制策略、预充电策略和直流线路故障隔离策略进行了设计,最后通过仿真验证了预充电策略和直流线路故障隔离策略的可行性。仿真结果表明,SFBSM-MMC在快速隔离直流线路故障方面具有优良的性能,适合基于架空线路的柔性直流输电工程应用。     

±1100kV换流阀屏蔽罩结构改进及U50试验

±1 100 kV直流换流阀相对目前电压等级最高的±800 kV直流换流阀电压有较大提高,为了确保外绝缘设计的可靠性,对±1100kV换流阀屏蔽罩结构改进和换流阀外绝缘操作冲击电压放电特性进行了全面研究。首先通过改进屏蔽罩结构以实现屏蔽罩表面电场的合理分布,然后针对换流阀不同类型屏蔽罩分别制定外绝缘操作冲击电压试验方案,并设计了一种无晶闸管的操作冲击50%击穿电压(U_(50))试验阀塔,最后采用操作冲击U_(50)试验验证了换流阀外绝缘电气强度。结果表明,±1100kV换流阀屏蔽罩结构改进设计合理,阀塔对墙的最小空气净距达到5 m其外绝缘强度即可达到要求的绝缘水平,实际阀厅的空气净距有较大的安全裕度。     

静止同步串联补偿器的启停策略

静止同步串联补偿器(SSSC)因启动困难问题一直制约其工程应用和发展。提出一种可转换的带外接充电支路的SSSC电路,将其充电状态和正常运行状态设计为2种不同的工作模态;详细分析基于上述电路的SSSC启停方案,即基于网侧旁路开关的“零电流分”启动策略和“零电压合”停运策略,实现SSSC启停过程中系统的稳定;最后,在南京220 kV西环网统一潮流控制器(UPFC)工程上验证了所提SSSC启停策略的正确性。