三端直流输电系统大地金属回线转换策略

针对现有三端直流输电系统大地、金属回线转换策略存在未考虑转换开关配置站点影响以及开关选型时直接采用随机数模拟精度有限的问题,提出一种将偏微分与随机数原理相结合的三端直流输电系统转换开关配置评估方法.通过循环求偏微分逐次降低目标函数中自变量个数,该方法可以准确评估不同配置方案及转换策略对应的转换开关分合能力需求,遍历取小...     

多端直流输电工程大地-金属回线转换策略

针对国内首个常规多端直流输电系统在不同功率水平进行大地回线至金属回线转换的过程中,金属回线转换开关（MRTB）保护动作,导致开关拒动及大地金属回线转换失败的问题,本文通过对大地金属回线转换过程中的电流回路进行分析,推导大地回线与金属回线共存时各个换流站电流的数学表达式,在此基础上分析MRTB拒动原因,并提出改进策略和运行建议,为工程设计和运行维护提供参考。最后,通过仿真证明了本文分析结论的正确性,表明所提改进策略具备工程应用推广价值。     

直流输电工程大地回线和金属回线转换过程及运行实例分析

笔者主要以贵广二回直流工程为例,首先介绍了大地回线和金属回线的转换原理及其过程,其次介绍了在调试和运行过程中导致大地回线和金属回线转换不成功的运行实例,然后分析了直流保护逻辑存在的缺陷所导致的金属回线向大地回线转换时MRTB、MRS频繁分合的情况。笔者就这一情况提出了相应的保护逻辑修改方法,并发现保护逻辑经修改后,金属回线/大地回线转换正常,在系统调试和实际运行中不再出现MRTB、MRS频繁分合的情况。     

多端直流大地回线和金属回线转换过程分析及策略研究

针对多端并联直流系统,以乌东德多端直流为例,分析了大地回线和金属回线相互转换的过程,并对转换过程中各端换流站的直流电流返回回路及流经转换开关电流的变化进行解析。通过PSCAD仿真,比较不同操作顺序下大地回线和金属回线相互转换时转换开关电流的情况,针对转换电流可能超过转换开关开断电流能力的问题,提出优化转换操作顺序的建议。分析结果可为多端直流输电工程的设计、运维提供有益参考。     

并联型多端直流输电金属回线运行方式*

并联型多端直流输电系统换流器故障后,采用金属回线运行可减小接地极引线电流。与两端直流输电不同的是,并联型多端直流输电系统的金属回线运行方式非常多。以四端并联型多端直流为例,按1～3个换流器故障分类,分别介绍各金属回线运行方式。分析金属回线运行时电流流向。提出在并入开关站的换流站之间采用3根输电线路设计,使得任一换流器故障后均有金属回线运行方式。分析多端系统中换流站共用接地极线的金属回线电流情况,对金属回线电流测点的配置进行建议。     

葛南直流大地-金属回线转换实例分析

高压直流输电系统中,直流转换开关的运行状况直接影响到单极大地—金属回线转换操作的顺利进行。通过对葛洲坝—南桥直流输电系统中发生的一起大地—金属回线异常转换过程的深入分析,得出由于金属返回线路上过高的感应电压造成直流转换开关振荡回路中相关元件损坏,导致该转换开关保护动作和转换操作失败。根据分析结果,提出了针对本次失败转换过程的改进措施和运行建议,可为新建工程设计和运行维护提供参考。     

昆柳龙直流工程大地回线-金属回线转换研究与分析

昆柳龙直流工程是世界上首个特高压多端混合直流,大地回线-金属回线转换策略与常规两端系统不同,转换过程中存在多回路并联情况,回路中电流可能不满足转换开关断开条件,最终导致转换失败.通过对昆柳龙直流工程大地回线-金属回线转换过程进行研究,分析了转换失败的原理与风险点,并提出了几种应对转换失败的策略,对于分析多端直流系统大地...     

并联多端直流输电金属回线站内接地故障隔离策略研究

结合乌东德并联三端特高压直流输电工程实例,分析了针对金属回线站内接地故障所配置的极保护逻辑,基于这些保护逻辑,研究了并联多端直流系统在发生金属回线站内接地故障后,在两端、三端运行方式下,针对不同换流站所需要采用的故障隔离策略,并据此提出了N端运行方式的故障隔离策略.通过仿真试验测试,该策略在正确隔离故障的同时,可以最大...     

直流输电系统单极金属回线运行方式下线路接地故障及保护研究

单极金属回线方式是直流输电系统中最常见的接线方式之一.首先从理论上分析了直流输电系统单极金属回线运行方式下发生线路接地故障时各特征量的变化情况,并借助RTDS实时仿真系统进行了验证;接着以此为依据,以天广、高肇、兴安等由德国Siemens公司设计的直流保护系统为例,介绍了针对这一故障设置的相关保护;然后结合运行实例和仿真,分析了这些保护存在的缺陷如线路后备保护配合不当和无法快速、准确地检测金属回线线路故障等,最后还提出了一些改进建议,并讨论了各种方案的优缺点.这些分析研究,不但有助于提高直流输电系统的运行维护水平,而且对优化直流保护、提高直流输电系统运行的可靠性有很高的参考价值.     

特高压直流输电线路与金属回线共塔经济性研究

直流输电线路工程存在接地极极址及接地极线路路径选择困难这一突出问题。采用金属回线来代替大地回线且金属回线与极导线同塔架设,可以取消接地极和接地极线路,节约走廊资源和工程投资。针对四种典型共塔塔型,从铁塔费用和走廊费用两方面进行经济性对比分析,给出杆塔型式选择的建议：一般工程应用条件下,推荐采用塔型一,其塔材指标先进、走廊费用低,经济性好;在交叉跨越物较多地区,塔型二塔材指标先进,但运维要求高,需与塔型一进行综合对比,选择合理塔型。     

无接地极直流输电线路金属回线选型设计

为了有效解决高压直流输电系统接地极极址及线路路径选择困难的问题,考虑采用金属回线与极导线同塔架设的方案,对金属回线的特点进行了分析,提出了金属回线选型的主要原则,并以典型±800 kV直流输电线路为例,进行了金属回线的比选分析,推荐采用JNRLH1/G3A-500/45钢芯耐热铝合金绞线作为金属回线.     

特高压直流输电线路与金属回线共塔塔型研究

针对直流输电系统接地极极址及其路径选择困难这一突出问题,同时为了充分利用已有线路走廊和铁塔,节约走廊资源和工程投资,考虑取消接地极及其线路,采用金属回线与极导线同塔架设的方案。从电气性能、电磁环境以及防雷性能等方面,对±800 kV特高压直流输电线路极导线与金属回线同塔架设的塔型进行分析。结果表明：金属回线的水平线间距离一般由电气间隙控制;不同塔型层间距的控制因素不同,这主要与极导线和金属回线的弧垂匹配特性有关;金属回线与直流线路同塔后,极导线和金属回线的反击跳闸率和绕击跳闸率均低于常规独立架设线路。     

直流输电系统单极金属回线运行方式下线路接地故障及保护研究

单极金属回线方式是直流输电系统中最常见的接线方式之一。首先从理论上分析了直流输电系统单极金属回线运行方式下发生线路接地故障时各特征量的变化情况,并借助RTDS实时仿真系统进行了验证;接着以此为依据,以天广、高肇、兴安等由德国Siemens公司设计的直流保护系统为例,介绍了针对这一故障设置的相关保护;然后结合运行实例和仿真,分析了这些保护存在的缺陷如线路后备保护配合不当和无法快速、准确地检测金属回线线路故障等,最后还提出了一些改进建议,并讨论了各种方案的优缺点。这些分析研究,不但有助于提高直流输电系统的运行维护水平,而且对优化直流保护、提高直流输电系统运行的可靠性有很高的参考价值。     

变压器直流偏磁及直流偏磁变电站的安全运行

分析变压器直流偏磁和直流偏磁变电站的安全运行,提出抑制变压器直流偏磁的常用方法。     

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。     

直流输电系统偏磁抑制措施引起的过电压研究

高压直流输电系统采用单极—大地回路运行方式时,巨大的入地电流会使接地极附近的变电站主变产生直流偏磁,影响主变及交流系统的安全稳定运行。电阻限流法和电容隔直法已成为抑制直流偏磁的有效方法,但会抬升主变中性点过电压水平,对绝缘造成威胁。在采用电阻限流法和电容隔直法后,对220 kV与500 kV典型变电站的主变中性点短路过电压及雷电过电压进行了计算分析,对中性点绝缘水平进行了校核,并从绝缘水平的角度对电阻限流法的电阻取值提出了建议。     

一种新型变压器直流偏磁抑制装置

高压直流输电单极大地回路运行产生的地电流会导致变压器直流偏磁,引起变压器局部过热、振动加剧、噪声增大等不良反应.分析了直流偏磁对变压器影响以及抑制直流偏磁的主要方法,提出了抑制变压器直流偏磁的新装置拓扑,采用电位补偿原理,通过故障模拟仿真,完成了对整个装置的器件参数选型,为有关工程建设提供借鉴.     

同塔双回直流输电系统接地极电流控制策略

直流接地极入地电流将造成变压器直流偏磁、埋地金属设施腐蚀等问题。为抑制接地极电流带来的不良影响,已有研究主要集中于在设备侧增加保护措施以及使用分布式接地极技术等方向,尚未有从源头对接地极电流进行控制的策略。因此,文中结合同塔双回直流输电系统控制保护特性,提出了2种控制策略。一是在接地极电流限制功能的基础上,通过梳理该功能现有控制逻辑,揭示应用该功能时存在的缺陷和隐患,并通过仿真进行一一验证,在此基础上,进一步提出控制逻辑的优化方法;二是在直流控制保护系统中新增回内联跳相关功能,实现一极非正常闭锁联跳本回另一极。最后,利用实时数字仿真(RTDS)平台对2种控制策略进行仿真测试,验证了控制策略的有效性。     

台山电厂变压器直流偏磁研究与防治

回顾台山电厂几起典型直流偏磁事件,讨论直流输电大地电流对交流电网影响等效网络的简化原则。应用极地电阻网络分析高肇直流对台山电厂变压器直流偏磁的影响以及台山电厂变压器中性点直流电流的变化规律,比较小电阻限流法、电容隔直法、反向电流限制法和电位补偿方法的优缺点,提出抑制台山电厂变压器中性点直流电流的工程建议。     

变压器中性点串小电阻抑制直流偏磁的研究

高压直流输电单极或双极不对称运行时,直流入地电流会使接地极附近的交流变电站地电位升高,从而导致直流电流侵入中性点接地的交流变压器,产生的直流偏磁将影响变压器正常运行。针对直流偏磁现象,提出了变压器中性点串接小电阻的方案,利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对接电阻后的交流输电网络进行建模,仿真分析了该方案的抑制效果,以及工频过电压和雷电过电压对中性点绝缘的影响,给出了串接电阻的建议值。研究结果表明:变压器中性点串接合适阻值的小电阻可以简单而有效地抑制直流偏磁电流,随着电阻值的不断增大,电流的衰减效果并不明显;故障情况下串接电阻后会抬高中性点的电压,建议取值的小电阻能够承受短时工频过电压和冲击过电压,不会对中性点的绝缘造成影响。