天广直流输电系统融冰功能仿真研究

基于RTDS仿真系统对天广直流输电工程融冰功能进行详细研究,在介绍天广直流系统RTDS模型及其控制系统的基础上,阐述双极功率异向传输融冰原理、融冰功能的实现和融冰模式操作流程,并基于RTDS系统进行融冰模式仿真研究,特别对融冰模式和双极功率正常模式下天生桥站和广州站的无功消耗和滤波器投入情况进行分析。仿真结果表明:新天广直流系统双极功率异向传输融冰模式具有良好的动态响应性能,能够满足直流输电系统在枯水期小负荷下的融冰要求。融冰模式下,天生桥站的滤波器投入情况和正常模式一样,而天生桥站双极无功消耗大于正常模式下的双极无功消耗;融冰模式下广州站的滤波器投入情况和正常模式一样,而广州站双极无功消耗小于正常模式下的双极无功消耗。     

直流融冰装置开路试验原理与实践

为更好地指导开展南方电网直流融冰装置开路试验,研究了开路试验直流电压形成机理、交直流侧电压谐波特性、阀导通瞬间冲击电流、阀电压特性及阀关断状态电压上升率、开路电压控制功能和开路试验保护功能等,并推导出开路试验阀关断状态电压上升率计算公式。此外,介绍了桂林直流融冰装置、独山直流融冰装置和黎平直流融冰装置的开路试验功能和现场开路试验情况。     

直流经串补接入系统下的谐波振荡分析及控制措施

2017年5月29日永富直流工程发生一起因区外交流故障引发的换相失败,其间大量谐波被激发且长时间不衰减导致多组滤波器跳闸及直流限功率。文中结合现场录波和事件记录分析了事件中的谐波特征和恢复特性,提出了直流经全串补线路接入交流电网发生谐波振荡是激发大量谐波的直接原因,分析了谐波衰减特性与滤波器组数的关系。结合EMTDC仿真分析,验证了谐波特性与串补、直流功率及高抗的关系,在此基础上提出直流运行控制方案并实施自动旁路串补控制措施。最后现场试验验证了直流控制措施的有效性。     

普侨直流普洱换流站内接地网替代接地极双极运行方案

首先分析了普侨直流普洱换流站接地网替代接地极双极运行的必要性,接着对接地网替代接地极运行可行性开展一系列研究,主要包括:鉴于接地极和接地网设计原则差异,对接地网热稳定性、接触电压和跨步电压等开展校核;为最大限度减少不平衡电流进入站内接地网,提出了优化双极解/闭锁同步逻辑、双极电流跟随同步逻辑和双极联跳逻辑,同时为最大限度满足系统、设备及人身安全要求,提出优化整流侧76SG、整流侧87GPS及逆变侧60EL等保护功能。现场运行表明:通过对直流站控功能、极控功能及保护功能进行优化后,普侨直流完全能适应普洱换流站接地网替代接地极双极运行方式,双极解/闭锁、双极联跳时差较小,一致性较好;各种运行工况下,站内一次设备安全运行、人身安全及二次设备安全运行等均满足规程要求。     

高压直流无接地极运行实现方法

接地极为直流输电系统大地回线运行方式提供电流回路,随着直流输电通道的密集增加,由接地极入地电流引起的油气管网腐蚀、变压器偏磁等问题逐渐增多,严重时将影响电网正常运行方式。文中提出了使用站内接地网代替接地极,直流系统以无接地极方式运行的方案,主要通过直流的控制和保护逻辑来实现。以南方电网±800kV普侨特高压直流工程的实际应用为例,分析了高压直流无接地极运行方案的关键技术难点,设计了通过控制保护核心逻辑修改来实现无接地极运行的方法,并利用实时数字仿真(RTDS)系统对方案进行了仿真验证。改进后的控制保护逻辑已在实际工程实施,效果良好。     

负荷模型对含UHVDC的多落点电网直流恢复特性的影响

负荷模型对电网暂态稳定性特别是对电压稳定性影响甚深,为了解负荷模型对含特高压直流的多直流落点电网直流动态恢复特性的影响,研究了扰动下ZIP静态负荷模型、感应电动机负荷模型(IM)的多回直流恢复特性,深入分析了送、受端网区ZIP静态负荷模型中不同比例的恒功率有功负荷、恒电流有功负荷、恒阻抗有功负荷、感应电动机模型负荷和IM欠压保护切除和恢复重接入特性等对多落点直流动态特性的影响并分析比较了南方电网典型IM模型和IEEE6型IM模型对直流恢复特性的影响,引入多馈入交互因子(MIIF)指标分析故障下直流换流站间动态交互影响作用。研究结果表明:送端和受端负荷模型对直流恢复特性的影响效果相反;大扰动下当电压跌落在一定范围内时,受端典型IM模型在改善功角稳定性方面占优,而无论送、受端,IEEE6型在弱化系统电压稳定性方面都占优。     

金中直流送端孤岛运行研究与实践

为了保障黄太双线同停检修期间滇西北地区电网的稳定性及减少梨园和阿海电厂的弃水量,开展金中直流送端孤岛运行方式研究与实践：研究金中直流孤岛运行的可行性,校验送端孤岛运行的稳定性,提出孤岛运行原则和要求,分析直流孤岛调试和实际运行情况,并提出孤岛运行异常事故处理建议。实际运行表明：金中直流孤岛运行期间孤岛系统平稳,各种运行工况下频率和电压均满足规程要求,现场一、二次设备未发现损坏和异常现象。金中直流成功实施孤岛运行,提高了滇西北地区电网的稳定性和金中直流的输电能力,孤岛运行15 d共减少送端电厂弃水量约6.9×108 kW·h,社会效益和经济效益显著。     

直流融冰装置理论与应用的若干问题探讨

直流融冰装置是架空导线覆冰最有效的除冰设备,能有效提高电网抵御冰冻灾害的能力。对直流融冰装置理论和应用的若干问题进行了探讨,包括其控制功能、保护功能、带线路融冰模式、开路试验模式、零功率试验模式、有功与无功消耗特性、交直流侧谐波特性、线路谐振过电压等,为直流融冰装置在实际电网的推广应用提供参考。     

负荷特性对特高压紧急直流功率支援的影响

采用互补群能量壁垒/扩展等面积准则分析多机系统中特高压直流紧急直流功率支援(EDCPS)提高暂态稳定性的机理,研究了大扰动下恒阻抗—恒电流—恒功率(ZIP)静态负荷模型、感应电动机(IM)负荷模型对特高压EDCPS效果的影响,深入分析了送、受端网区ZIP静态负荷模型中不同比例的恒功率有功负荷、恒电流有功负荷、恒阻抗有功负荷及其不同比例感应电动机动态负荷对特高压EDCPS策略的影响。研究表明,大扰动下IM比ZIP负荷吸收更多有功。送、受端IM负荷对大扰动后EDCPS下的功角稳定性影响是相反的,送端改善其支援效果而受端则恶化其效果;至于全网采用综合模型后相对于ZIP模型对功角的影响,要衡量送、受端网区负荷量的大小,若送端负荷小于受端负荷则恶化支援下的功角稳定性,需适当增大直流提升量或适时提前投入功率支援。     

广州换流站交流滤波器投切对天广直流换相失败的影响

采用RTDS仿真工具对500 kV天广直流2012年“10·04”换相失败事件进行仿真分析,并就交流滤波器投切对直流系统暂态特性和换相失败的影响进行详细仿真分析,得出主要结论如下：天广直流“10·04”换相失败事件是由小组交流滤波器在交流电压过零点后延迟90°合闸引起交流电压畸变所致;广州换流站有效短路比小,若交流滤波器投入延迟角度过大,交流电压将发生畸变并引起换相失败,但由于电压畸变持续时间很短,不会引起连续换相失败,也不会引起直流闭锁;直流功率越大,交流滤波器投切不当引起的直流电压跌落越严重,直流电流升高越明显,换流变阀侧电流降低越严重,直流系统越容易发生换相失败现象;减小交流滤波器开关机构动作的离散性,确保交流滤波器在理想相位合闸,能有效防止因交流滤波器大角度合闸引起的换相失败。