特高压直流输电系统接地极引线阻抗监视策略

为提升特高压直流输电系统接地极引线的故障识别性能,提出一种新的接地极引线阻抗监视策略。对输电线路的全频带阻抗—距离特性进行了理论分析,以此为基础提出了基于高频信号注入的接地极引线阻抗监视策略,并给出了注入信号频率选择原则及故障告警判据。研究表明:若接地极引线长度超过注入信号的1/2波长,金属性接地故障时,阻抗监视装置测量阻抗的虚部随故障距离呈周期性变化,加大了判据整定的难度。因此注入信号频率的选择应保证金属性故障时,线路阻抗随故障距离的增加而单调变化,同时最大的故障阻抗模值应小于线路正常运行时的阻抗,且留有一定裕度。PSCAD仿真验证了该策略的有效性。     

特高压直流输电系统接地极引线双端不平衡保护

在目前工程中现有的接地极线不平衡保护和接地极线差动保护原理基础上分析并提出接地极引线双端不平衡保护。所提的双端不平衡保护原理,具有保护线路全长,识别引线断线和金属接地故障并能够计算出故障位置,不受过渡电阻的影响,以及定值整定简单等优点。采用EMTDC/PSCAD仿真验证了理论分析的正确性,最后采用实时数字仿真器(RTDS)仿真验证了所提保护动作策略的可行性。     

高压直流不停电方式下接地极线路融冰模式探讨

为避免接地极线路融冰期间直流输电系统停运,提高直流输电系统可靠性和可用率,对直流输电系统处于双极平衡运行方式、单极金属回线运行方式及同塔双回直流接地极线路接线方式进行研究,发现双极平衡运行时中性母线区域电压接近零,单极金属回线方式运行时接地极线路自动与直流系统隔离。根据以上直流系统固有特性,提出对应直流系统不停电时接地极线路融冰策略。又根据同塔双回直流系统共用接地极的特点,提出三种直流系统不停电方式下接地极线路融冰策略,结合实际工程运行情况可选择相应的融冰模式,所提方案可为后续直流系统接地极线路融冰设计提供参考。     

基于注入法的改进特高压直流接地极引线保护方法

目前,特高压直流输电系统通常采用基于注入法的接地极引线保护。文中分析了传统接地极引线保护方法的特性,并在此基础上提出了一种改进接地极引线保护方法。改进保护方法包括主保护和后备保护。主保护采用高频测量阻抗横差构造单回线故障保护判据,仅利用单侧电气量,不依赖于通信;后备保护利用接地极引线末端电流方向构造保护判据,对通信的同步性与实时性要求较低。以某实际运行的±800 kV特高压直流系统为例,利用PSCAD/EMTDC对所提保护方法进行仿真验证。仿真结果表明所提改进保护方法的主保护较传统保护方法可极大缩小保护死区,在后备保护的配合下可实现全线保护。     

云广直流与兴安直流共用接地极极址侧隔离开关运行分析

为了节省用地和降低工程造价,云广±800kV直流工程与兴安±500kV直流工程在广东省内共用一个接地极,并在极址与每个接地极线之间安装了隔离开关(极址隔离开关)。基于共用接地极实际运行情况,讨论了极址隔离开关及有关保护的存在问题,建议在接地极线和极址隔离开关之间增加一个接地隔离开关以保证维护安全。     

±800 kV特高压直流线路与接地极引线同塔并架布置方案研究

目前有关特高压直流线路与接地极引线长距离同塔并架的研究较为缺乏。提出3种同塔架设方案,即:接地极引线布置在直流线路下方、接地极引线布置在直流线路上方及接地极引线兼做地线使用。通过经济指标及运行影响对比分析,提出最佳同塔并架方案。研究表明:长距离同塔并架时,接地极引线布置在直流线下方为最佳布置方案。     

直流输电系统接地极电流对交流电网的影响分析

基于三-广直流输电系统(三峡-广东高压直流输电工程)的调试结果,分析了有多个直流系统落点的交流电网中直流接地极电流对交流电网影响的基本规律.提出为减小直流接地极电流对交流电网的影响应合理安排直流系统的运行方式;建立可靠的电流通道,减小接地极的接地电阻或建立专门线路;合理安排电网中交流变压器的接地点和接地方式.文章介绍了实施上述措施需进行的具体研究工作.     

直流输电系统接地极过电压保护缺陷分析及改进措施

直流输电保护系统中的接地极过电压保护主要用于检测接地极断线故障,天广和高肇直流输电系统采用的接地极线路过电压保护中,检测到中性母线电压高于门槛值并满足延时条件后,便迅速合上高速接地开关——这一动作后果存在严重缺陷,在单极大地回线运行方式下将影响正常极的稳定运行,并很可能对换流站内设备和人身造成危害。文中结合直流输电系统接线方式分析了这一缺陷,并借助实时数字仿真(RTDS)系统和运行实例进行了验证,给出了改进建议,这有利于完善接地极保护功能,确保直流输电系统的安全稳定运行。     

直流输电接地极址的选择

介绍了直流输电系统建设,及直流输电系统接地极址的选择。     

特高压直流单极故障引发送端接地极引线过电压计算方法及影响因素分析EI北大核心CSCD

接地极引线是特高压直流输电系统的重要组成部分,其运行状态与特高压直流输电工程运行的可靠性密切相关。针对特高压直流单极故障后接地极引线所出现的过电压风险,研究了过电压幅值及振荡频率的计算方法,并基于仿真算例探讨了影响过电压幅值及振荡频率的影响因素。首先,计及特高压直流一次系统以及控制系统行为,推导了特高压直流单极故障后接地极引线首端电压扰动的传递函数,提出了基于传递函数求解过电压峰值及电压振荡频率的方法。其次,利用西南某实际±800k V特高压直流系统实际录波,验证了传递函数的有效性。最后,基于仿真算例分析了直流线路故障位置、接地极引线的长度、电流控制器参数以及故障前直流的正常运行电压等因素对故障后接地极引线过电压峰值及振荡频率的影响。     

直流融冰装置的工作原理及融冰方式探讨

结合500kV铜仁变电站固定式直流融冰装置的运行及融冰情况,简要介绍了直流融冰装置的工作及融冰原理,通过在实际融冰工作中对直流融冰装置的融冰方式进行探讨。     

高压直流输电直线型接地极系统分析

为合理设计直流接地极系统,用数值分析法计算了高压直流输电直线型接地极系统各电气性能参数,讨论了不同模型、电流注入方式等对接地系统电气参数的影响。仿真表明,直线型接地极极体溢流密度、电位沿极体轴向分布明显不均匀;适当增加接地极导体半径和合适的电流注入位置均能优化设计,改善接地系统性能。     

高肇直流接地极过电压保护误动原因分析及解决方案

分析2007年4月2日高肇直流高坡换流站发生的接地极过电压保护(59EL)误动作事件的原因,提出了相应的解决方案:将中性母线断路器在分位时将接地极过电压保护动作延时设置为12s,直流站控软件部分满足原有的联锁逻辑时,允许拉开高压母线隔离开关。此方案的有效性获得RTDS仿真证实。     

昭通电网直流融冰装置应用

介绍了昭通电网现状及直流融冰装置接入系统方案;通过EMTDC仿真软件,对直流融冰方案进行了仿真分析计算,计算结果表明不装设交流滤波器对融冰装置本身的稳定运行没有影响,系统侧电压、电流谐波较小。同时依据相关规程,对融冰装置进行调试试验,得出融冰装置各项功能满足规范要求。     

兴安直流系统分散接地方式替代专用极址探讨

对多起兴安直流双极闭锁故障的研究显示,兴安直流输电线路同杆架设直流极线和接地极线的线路较长,雷电绕击极线时在接地极线感应过电压,存在着双极闭锁的潜在风险。进一步研究发现,如果将兴安直流线路广东侧接地极同杆并架段所有杆塔（极址10 km范围绝缘架空地线段仍然保持绝缘）用并沟线夹完全接地,可以构建一个新的分散式大型接地系统,不仅可以解决不平衡电流问题,而且大大降低了直流系统单极运行的电能损耗,同时对直流线路本身的防雷也有积极意义。接地系统形成后,鱼龙岭极址的功能被淡化,保护了鱼龙岭地区生态。在此基础上,对新建工程分散接地设置方式提出优化方案。     

贵州电网输电线路串接直流融冰可行性分析

提出利用串接直流融冰方法,用以解决未安装直流融冰装置变电站出线的直流融冰,并利用此方法对贵州电网220kV及以上线路的串接直流融冰可行性进行分析、计算。     

复杂土壤结构下直流接地极选址及直流偏磁风险评估

直流接地极作为直流输电工程的重要设施,其选址和设计一直是直流输电工程研究的重点.文章旨在探明复杂地质结构下计算广域层状大地格林函数的方法,完成直流接地极的选址工作并仿真建模评估交流电网直流偏磁风险:首先阐明了赣东北部地区复杂广域大地模型的特点;接着推导广域大地地表电位分布的格林函数,对比分析商用计算软件CDEGS和改进...     

高压直流输电接地极监视装置故障分析及处理

高压直流输电中的接地极线路,是高压直流输电的重要组成部分.运行中接地极线路开路不能及时发现时,轻者可能导致高压直流输电减负荷,重者可能导致高压直流输电闭锁,使大功率高压直流输电被迫停止运行,造成电网功率瞬时突变,电网安全运行失控,严重影响电网的安全稳定运行,造成重大电网事故事件.接地极线路运行监视装置,是高压直流输电的...     

直流输电系统接地极线路故障研究

以天广、高肇和兴安等由德国Siemens公司设计的直流输电系统中为例,首先简介了所设置的接地极线路故障相关保护及运行实例,然后从理论上分析了单极大地运行方式下接地极线路发生接地故障和断线故障时各特征量的变化特点,并通过RTDS实时仿真系统进行了验证;接着根据这些特点,提出了可以准确判明故障类型的改进措施,确保准确检测接地极线路接地故障,并通过启动线路故障重启动功能,提高直流输电系统运行的可靠性。     

直流接地极线路故障暂态行波传播特性分析

高压直流输电系统接地极线路由于铺设的特殊性与复杂性,较易出现故障。介绍了接地极线路故障初始行波的产生机理,对接地极线路发生单线接地、两线短路和两线短路接地3种故障时的故障初始行波模量及其在直流中性母线端和接地极处的传播特性进行了详细的分析。以PSCAD/EMTDC为电磁暂态仿真分析平台,建立高压直流输电系统模型,通过高压直流输电系统单极大地回线模式下的接地极线路故障进行了仿真验证,仿真结果表明了分析的正确性。接地极线路故障暂态行波的传播特性分析为利用暂态行波实现接地极线路故障测距奠定理论基础。