基于HCM3000直流控制保护平台新型仿真系统实现与应用

介绍了基于HCM3000直流控制保护平台的新型仿真系统的整体构建,阐述了实时数字仿真器RTLAB的应用和HCM3000直流控制保护平台多种设备的配置。详细论述了仿真系统中直流控制保护系统的优化方法、与实时数字仿真器RTLAB互联的接口设计、仿真系统设备间互联的实现方式。利用工程师工作站采集实时数据对仿真系统进行监控,从而建成了较常规仿真系统结构简单且经济实用的直流输电仿真系统。最后通过在基于实际工程构建的仿真系统上进行试验验证,表明基于HCM3000直流控制保护平台的新型仿真系统能够准确地反映实际的电力系统暂态物理过程,可有效用于常规和柔性直流控制保护策略研究和优化、现场事故分析和决策。     

基于HCM3000平台柔性直流输电系统设计

针对传统柔性直流输电工程换流器桥臂开关频率高、谐波含量大、动态均压困难、系统损耗大、系统容量小等缺点,提出基于模块化拓扑结构换流器应用于实际柔性直流输电工程。给出模块化换流器桥臂详细拓扑结构及其子模块充电过程;推导柔性直流有功功率、无功功率控制算法,并在HCM3000平台完成桥臂控制器设计;基于主流RTDS仿真平台搭建闭环仿真系统,对控制器控制功能仿真测试并对仿真结果进行分析总结。整个设计过程对今后柔性直流输电控制保护系统工程化设计有实际借鉴意义。最后,对柔性直流推广应用作出展望。     

一种新型三取二逻辑装置及配置策略在高岭背靠背扩建工程中的应用

基于可靠性和经济性的综合考虑,直流输电工程中的直流保护系统普遍采用三重化配置,输出方式采用三取二逻辑,三取二装置实现三取二逻辑判断并输出动作信号功能,对三取二逻辑装置及配置策略进行分析和研究具有重要意义。对以往工程中的三取二装置及配置策略进行了分析和研究,然后提出了一种新型三取二装置的设计方法,采用控制总线传输及FPGA逻辑处理方法,提高了其可靠性。将三取二逻辑配置在冗余的三取二装置中,同时在冗余的极控系统中进行相同的配置,大大提高了直流保护系统的可靠性和可用性。高岭背靠背扩建工程首次采用此新型三取二逻辑装置及配置策略,直流保护系统在投运后一直安全稳定运行,新型的三取二装置及其配置策略顺利通过了现场复杂环境的考验,验证了其安全性和可靠性,为以后新工程中直流保护系统的相关设计提供了有益的参考。     

特高压直流输电系统测量屏HCM3000主机掉电分析

直流输电系统测量屏一般采取冗余设置,在一套测量屏出现故障或者两套测量屏均出现故障时,控制系统处理策略不同。为确保特高压直流输电系统安全稳定运行,避免测量屏掉电故障造成直流系统停运,进行测量屏柜掉电试验,分析控制和保护的逻辑关系,对可能出现的后果进行总结。为今后直流工程中故障应急处理提供参考。     

灵宝背靠背直流输电工程直流极保护系统三取二逻辑功能的实现

直流输电系统保护除了与交流继电保护一样,能满足快速性、灵敏性、选择性和可靠性的要求,还必须具有足够高的RAM(Reliab ility、App lic ition、m aintainab ility)指标和冗余化设计。灵宝背靠背直流输电工程许继控制保护系统中直流极保护系统采取了与国内交流继电保护不同的三取二逻辑概念,对其原理及实现方法进行了阐述,同时也介绍在西门子不提供技术支持的情况下,实现运行状态与试验状态的自动转换功能,并在试验状态下能自动闭锁出口。灵宝背靠背直流输电工程目前已正式投入商业运行,直流极保护系统经历了工程实际的考验,验证了三取二逻辑及实现方法的合理性、正确性、有效性。     

灵宝背靠背直流输电工程直流极保护系统三取二逻辑功能的实现

直流输电系统保护除了与交流继电保护一样,能满足快速性、灵敏性、选择性和可靠性的要求,还必须具有足够高的RAM(Reliability、Applicition、maintainability)指标和冗余化设计.灵宝背靠背直流输电工程许继控制保护系统中直流极保护系统采取了与国内交流继电保护不同的三取二逻辑概念,对其原理及实现方法进行了阐述,同时也介绍在西门子不提供技术支持的情况下,实现运行状态与试验状态的自动转换功能,并在试验状态下能自动闭锁出口.灵宝背靠背直流输电工程目前已正式投入商业运行,直流极保护系统经历了工程实际的考验,验证了三取二逻辑及实现方法的合理性、正确性、有效性.     

基于DPS-3000平台的±800kV特高压直流输电工程控制保护配合逻辑分析

DPS-3000系统是许继直流输电公司经过多年的工程积累,自主开发具有完全知识产权的工业控制平台,能够实现直流输电工程控制保护实时、准确、快速的需求。溪洛渡-浙西是目前国内输送容量最大的直流输电工程,DPS-3000在±800k V溪洛渡-浙西工程中的成功应用在国内外尚属首次,文章着重分析了DPS-3000平台下控制和保护系统的配合逻辑,并与DCC800系统进行了比较,对运行中存在的不足提出了整改建议。     

高岭背靠背直流系统过流保护动作案例分析

换相失败是高压直流输电系统最常见的故障之一,它可导致直流电压降低、直流电流增大、直流输送功率减少、换流阀寿命缩短、换流变压器直流偏磁及逆变侧弱交流系统过电压等不良后果,严重工况时可能引发直流闭锁等严重故障。介绍了高岭背靠背直流单元Ⅰ发生的因交流系统扰动而产生的一次闭锁事件,交流系统故障使得直流系统换相失败,导致直流过流保护动作而闭锁。在介绍事件发展经过的基础上,结合高岭直流历次换相失败产生过程,讨论了直流过流保护动作的原理。最后,从直流系统保护配置、交流系统稳定水平、直流控制保护系统、电网运行人员素质等4个方面给出了提升交、直流系统安全稳定运行水平的相关建议与改进措施。     

溪洛渡-浙江±800 kV特高压直流输电工程直流保护 系统实施策略及其仿真试验研究

介绍了首次应用于特高压直流输电工程的DPS-3000平台,分析了基于此平台的直流保护系统的整体设计方案、测量系统设计方案、保护功能配置方案和辅助功能设计方案。介绍了国内首个以厂家为主的二次系统仿真试验情况,对试验中发现的关键技术问题进行分析并提出解决策略。二次系统仿真试验验证了直流保护系统实施方案及其性能满足设计规范书要求,为溪浙特高压直流输电工程的现场调试工作和顺利投产奠定了坚实的基础。     

溪洛渡-浙江±800kV特高压直流输电工程直流保护系统实施策略及其仿真试验研究

介绍了首次应用于特高压直流输电工程的DPS-3000平台,分析了基于此平台的直流保护系统的整体设计方案、测量系统设计方案、保护功能配置方案和辅助功能设计方案。介绍了国内首个以厂家为主的二次系统仿真试验情况,对试验中发现的关键技术问题进行分析并提出解决策略。二次系统仿真试验验证了直流保护系统实施方案及其性能满足设计规范书要求,为溪浙特高压直流输电工程的现场调试工作和顺利投产奠定了坚实的基础。     

HCM3000平台内置故障录波功能设计

装置内置故障录波是一个新概念,它用于完成对控制保护装置重要过程变量的录波,更有利于系统事故发生后原因的追查。根据直流控制保护应用需求,提出内置故障录波设计的总原则：录波通道灵活配置、录波频率和应用需求相吻合、录波功能不能影响装置主体功能、主要录波对象为装置过程变量等。同时结合HCM3000平台的特性,提出了多CPU集中故障录波管理、功能块任务划分、专用或通用以太网数据传送的实现方式。其概念和设计方法可以为其他同类产品提供参考。     

高岭背靠背直流50 Hz和100 Hz保护动作分析

在详细介绍50 Hz和100 Hz保护原理的基础上,结合高岭背靠背直流工程调试阶段出现的50 Hz和100 Hz保护动作情况,利用PSCAD/EMTDC数字仿真软件对高岭背靠背直流系统50 Hz 和100 Hz 保护动作情况及保护配合关系进行了深入研究,论证了保护动作的正确性.分析结果对于直流换流站现场运行维护具有一定的指导和帮助作用.     

高岭背靠背直流50 Hz和100 Hz保护动作分析

在详细介绍50 Hz和100 Hz保护原理的基础上,结合高岭背靠背直流工程调试阶段出现的50 Hz和100 Hz保护动作情况,利用PSCAD/EMTDC数字仿真软件对高岭背靠背直流系统50 Hz 和100 Hz 保护动作情况及保护配合关系进行了深入研究,论证了保护动作的正确性。分析结果对于直流换流站现场运行维护具有一定的指导和帮助作用。     

背靠背直流工程灵宝换流站直流系统保护

分析了西北—华中联网背靠背直流工程系统主接线方式、运行模式以及所有可能的故障情况 ,按照直流系统保护功能规范的设计原则和要求 ,对灵宝换流站的直流系统保护进行了设计、系统配置和系统暂态仿真研究 ,工程所用装置正在控制保护系统整体功能性能的仿真测试中。     

高压直流输电系统的保护策略

直流系统保护策略是直流输电工程系统研究和控制保护系统设计的重要组成部分，其目标是保护设备，避免故障或异常工况造成的设备损坏和影响直流输电。高压直流输电系统可能的故障工况包括挟流阀故障、直流部分故障和交流部分的故障，直流系统在不同的故障情况下表现出一定的特性，根据直流系统运行特点和故障特性提出了高压直流输电系统的保护策略。文章以三常高压直流输电工程为例详细说明了长距离直流输电系统的保护策略，包括功能配置、保护原理、保护动作的处理方式以及控制保护系统仿真研究所采用的手段，并在此基础上时高压直流系统保护策略进行了总结。     

闽粤联网工程直流系统保护配置方案及试验技术研究

背靠背闽粤联网直流输电工程实现福建、广东两省电网的互联互通、互补余缺、互为备用和紧急事故支援,提高电网事故下的紧急支援能力,对推进泛珠三角区域及海峡西岸经济区合作发展具有重要意义。为此,对工程建设背景和一次接线设计方案进行了介绍,阐述了直流系统保护的配置设计方案及直流区域测量接口设计,并对直流系统保护单体、分系统、整组传动现场试验方案及试验技术进行了研究。     

直流滤波器保护关键问题的研究

在分析直流滤波器的结构及测点配置、直流滤波器保护系统的配置策略和保护功能的配置策略的基础上,对目前特高压工程中直流滤波器保护存在的关键问题进行研究并提出建议和优化方案。对于直流滤波器高低侧电流CT暂态特性不一致导致保护误动的问题,建议采用新的直流滤波器差动保护判据,并在高低压侧采用光CT测量装置。针对模拟量故障导致三取二逻辑出口策略可靠性降低的问题,提出了一种新的三取二逻辑出口策略。利用RTDS对高压电容器C1内部接地故障进行了仿真分析,给出了一种新的保护功能判据和定值建议。通过对以上关键问题的研究,为后续高压直流工程中的直流滤波器保护的设计提供有益的参考。     

西北-华中联网背靠背直流极区的接地保护设计

介绍了背靠背工程直流系统保护的配置并依据工程功能规范书的设计原则和要求,结合背靠背工程的具 体设备和特点仿真研究了直流极区内接地故障,提出以保护区接地保护为主保护、背靠背差动保护为后备保护的 配置方案,详细说明了保护采用的原理、故障策略以及保护间的配合要求,并通过实时数字仿真测试,为直流系统 保护设备的制造和控制保护系统调试提供了重要和必要的依据。     

基于工程平台的直流控制保护系统全数字仿真建模与应用

为了准确模拟实际直流系统的运行特性,提出了基于工程平台HCM3000的全数字仿真建模方法。首先,介绍了仿真建模总体方案,说明了工程平台建模流程。其次,对由硬件装置实现的功能进行数字模拟,对图形化软件程序的通信接口进行改造,并转换为仿真可执行程序;通过任务调用程序,实现控制保护代码的有序调用。最后,以扎鲁特-青州特高压直流工程为例,建立直流系统仿真模型,完成大量功能性能试验,并与实际工程现场波形比对。对比结果表明,仿真模型与实际工程运行特性高度一致,验证了全数字仿真建模的准确性、有效性,能够再现直流工程的运行特性,对于实际工程的运行和维护具有重要的指导价值。     

宾金、灵绍特高压直流保护三取二功能配置的 应用研究

本文基于宾金和灵绍特高压直流工程,对HCM3000和PCS9550硬件平台的直流保护三取二功能进行研究,两者均配置了三取二装置和控制主机三取二逻辑,详细介绍了两种直流保护三取二的功能逻辑和保护出口策略,PCS9550直流保护系统具有较强的安全性和可靠性,HCM3000直流保护系统在三取二装置故障后,存在阀组保护与极保护部分功能无法出口的问题,深入分析了当前设计存在导致设备故障和直流闭锁的隐患,为现场的实际应用提供借鉴和参考。