交直流混合输电系统的换流变压器分接头控制

利用Matlab/Simulink模块建立高压直流(HVDC)输电的换流变压器分接头控制(TCC)系统,通过对一个交直流混合输电系统进行稳态运行、功率提升及直流短路故障3种情况下的仿真计算,分析系统的稳定性和换流变压器分接头调节的具体过程.分析结果表明,换流变压器分接头控制可以有效地将整流侧触发角和逆变侧熄弧角限制在规定的运行范围内,从而让系统始终处于最佳运行状态.分析还验证了所建模型的正确性.     

HVDC开路状态下换流阀控制设备误发保护性触发故障原因分析

HVDC开路状态下,监视晶闸管正向电压的换流阀控制设备易误发保护性触发故障,导致直流闭锁。针对此情况,分析了HVDC开路工况特性和保护性触发原理,以祁连—韶山±800kV特高压直流工程为例,深入开展了故障分析,提出了换流阀控制设备误发保护性触发的原因和条件。受实际电压波形的影响,晶闸管电压相角为180°附近时,阀电子电路在收到触发脉冲信号的情况下,将极有可能发送建压脉冲信号。阀接口电子设备会误将此信号识别为保护性触发脉冲信号。HVDC非开路状态下,由于换流器控制单元对触发延迟角的限制,阀电子电路不可能在晶闸管电压相角为180°附近时收到触发脉冲信号;换流阀控制设备误发保护性触发的故障只可能发生在HVDC开路工况下。最后进行了换流阀控制设备实验测试,故障现象、实验测试结果与分析结果一致。     

直流输电工程换流阀控制系统对比分析

根据换流阀的触发控制及保护原理,结合常规直流、特高压直流输电工程实际,对不同技术路线的换流阀控制系统进行了对比分析。西门子换流阀控制原理时序性强,在导通期不会对保护性触发产生误判断。但是其恢复期保护的控制策略不尽合理,较容易发生误触发故障。ABB换流阀控制原理简单可靠,但是其在控制脉冲区间内,不能够准确区分电流断续补发触发脉冲和保护性触发,在进行开路试验及小电流情况下,易造成保护性触发误动作。通过分析直流输电工程中阀控系统出现的有关故障,总结出不同技术路线阀控系统的优缺点,并对存在的问题提出相关解决建议。     

基于UAPCPlatform的天广直流换流变压器分接头控制原理

介绍了换流变压器分接头控制功能,阐述了基于UAPCPlatform的换流变压器分接头控制的两种方式及其基本原理,分析了两种控制方式的优缺点,对控制保护系统改造后的天广直流运行和维护有一定的借鉴意义。     

特高压直流换流变压器分接头自动再同步控制策略

特高压输电技术承载着新能源远距离输送的重要任务,是助力“双碳目标”达成的有力支撑,然而,受新能源上网功率波动的影响,特高压直流输电系统中送电端换流变压器分接头动作次数频繁,严重影响换流变压器使用寿命。为减少分接头动作次数,文中建立了直流输电电流、晶闸管触发角及分接头档位等关键影响因子之间的数学关系,在分析现有分接头控制策略不足的基础上,提出面向特高压直流输电系统的同极换流变压器分接头自动再同步控制策略。以雁淮特高压直流输电系统为例,通过数学推导及MATLAB/Simulink仿真,对传统策略和改进策略进行对比。结果表明所提策略有效降低分接头动作次数,提升特高压直流输电系统运行质效。     

换流变压器有载调压开关控制策略分析及优化

本文对换流变压器有载调压开关定角度和定电压控制策略进行分析,针对两种策略的不足,提出兼顾两者优点的改进方法,通过迭代计算和Matlab/Simulink仿真验证了优化策略的可行性.结果 表明,改进控制方法能够有效减少分接头动作次数,同时改善定电压控制模式下触发角的分布.     

云广特高压直流工程换流变分接头切换控制研究

总结归纳了云广特高压直流工程中换流变分接头切换控制模式分为定角度控制模式、定Udio控制模式和阀组跟随控制模式三种,逐一深入分析了上述三种控制模式具体的控制方法和实现过程。针对云广系统在试运行期间出现的极2不能正常解锁的故障,通过计算分析得出是由于换流变分接头控制问题导致的,指出云广系统实际运行中当前的分接头切换控制模式存在会使换流变充电时的励磁涌流过大的问题,这需要在后续的调试中进一步讨论解决。     

云广特高压直流工程换流变分接头切换控制研究

总结归纳了云广特高压直流工程中换流变分接头切换控制模式分为定角度控制模式、定Udio控制模式和阀组跟随控制模式三种,逐一深入分析了上述三种控制模式具体的控制方法和实现过程.针对云广系统在试运行期间出现的极2不能正常解锁的故障,通过计算分析得出是由于换流变分接头控制问题导致的,指出云广系统实际运行中当前的分接头切换控制模式存在会使换流变充电时的励磁涌流过大的问题,这需要在后续的调试中进一步讨论解决.     

一起换流变压器故障引起直流闭锁的事故分析

针对某换流变电站极Ⅱ换流变压器充电过程中因励磁涌流持续时间过长,导致换流阀极Ⅰ VBE系统阀触发信号奇偶校验码错误,两套VBE均故障,极Ⅰ直流系统闭锁的事故,简要分析VBE系统运行原理,触发字产生的机理,同时以现场故障录波数据为依据,对事故原因进行分析,提出了改进措施.结果表明:引起极Ⅰ直流系统闭锁的直接原因是现场存在干扰源及变压器剩磁.     

不同技术路线的直流控制保护系统和换流变压器的接口设计

介绍了直流控制保护系统的技术特点,对不同技术路线的直流控制保护系统和换流变压器的接口方式进行分析比较,并对换流变压器分接头、进线开关以及中性点直流测量等主要接口提出了设计方案。     

从化换流站与江门阀厅及换流变区布置方案探讨换流站

阀厅及换流变区为换流站的核心区域,是换流站设计的重点。对从化换流站采用一字型布置方案与江门换流站采用面对面布置方案,从占地面积、与周边区域适应性、噪声控制等方面进行分析比较,提出能适应性较好的换流站实际情况的布置方案。     

向—上特高压直流输电工程换流变压器充电失败分析

向家坝—上海（简称向-上）±800kV特高压直流输电工程第3阶段系统调试初期,复龙换流站极Ⅰ高端换流变压器前3次充电均未成功。文中基于换流阀阀基电子设备（VBE）在换流变压器充电后启动的自检功能及其原理,结合换流阀冷却主回路的主副水泵切换逻辑与换流变压器在充电过程中产生的励磁涌流情况,深入分析了换流变压器充电失败原因,...     

贵广Ⅱ回直流VBE系统光发射板卡故障分析及对策

贵广Ⅱ回直流深圳换流站、兴仁换流站VBE系统近年来多次发生光发射板卡故障,致使直流停运。对事故进行分析,得出故障原因为:VBE屏柜内顶部温度过高,导致板卡工作环境恶劣。西门子公司认同并采纳了上述观点,并根据所建议的措施对屏柜散热设施提出了改造方案。该方案实施后,至今未再发生此类故障。     

基于模式切换的固态变压器多直流电压平衡控制方法

能源互联网通过固态变压器整合分布式可再生能源,但是容易出现不同H桥模块间电压失衡、直流变换效率低以及能耗高的问题。因此,研究基于模式切换的固态变压器多直流电压平衡控制方法,分析固态变压器中的负责能量传递的双移相桥隔离型双向直流变换器损耗分布情况,为直流变换器效率优化提供分析依据,通过移相控制模式和梯形电流控制模式间的合理切换控制,提高直流变换器效率,实现固态变压器中双向直流变换器全功率范围内的损耗最佳控制,在此基础上,通过单相任意单元数级联H桥固态变压器的SVPWM算法,解决变压器的模块级联H桥型固态变压器出现不同H桥模块间的均压问题,实现变压器多直流电压的平衡控制。结果表明,该方法对固态变压器多直流电压平衡后,使得变压器电网电流谐波小,固态变压器AC／DC的3H桥电容电压达到了平衡状态,固态变压器直流母线端口电压以及低压直流端口电压稳定,达到平衡状态。     

换流阀阀基电子设备丢脉冲保护与控制的研究

提出了一种避免因换流阀阀基电子设备触发脉冲丢失而造成控制保护系统(control and protection,CCP)误动作的控制策略。该策略的核心是同时算法设计,在控制保护系统经过以太网向门级单元(gate unit,GU)发出的触发信号出现脉冲丢失的情况下,VBE检测到回报信号后不做任何处理,根据运行经验和数理统计得出,当检测到连续丢4个周波(80 ms)的脉冲时才向控制保护系统发送请求切换系统信号。基于这种控制策略设计的阀基电子系统已经在实时数字仿真器联调试验中应用,试验结果表明,这种控制策略有效消除了现有保护方法产生的危险现象,避免了系统误动作的概率。     

直流融冰兼SVC装置开路试验解锁失败分析及处理

为找出500 kV桂林变电站直流融冰兼SVC装置在一次开路试验中解锁失败的原因.结合直流融冰模式下装置主接线方式和换流阀等效电路,通过分析直流出线侧及换流变低压侧电压波形,发现直流正极出线侧存在与换流变低压侧线电压UYCA相差30°的工频交流电压,导致换流阀不具备解锁条件;而工频向量分析结果显示阀侧A相存在单相接地故障,这是导致解锁失败的直接原因.现场检查发现Y桥换流变低压侧A相避雷器存在对地击穿故障,更换该避雷器后直流融冰兼SVC装置在直流融冰模式下开路试验解锁成功.     

新型换流变压器差动保护原理

要实现新型换流变压器的产业化,制定与新型换流变压器配套的保护方案是重要的前提之一.文中对新型换流变压器的差动保护原理进行了研究.在分析新型换流变压器绕组特殊接线方案和三绕组之间特定匝数比关系的基础上,得出了相应的新型换流变压器两侧电流的变换关系,并据此提出2种差动保护接线方案.针对新型换流变压器正常运行和内外部故障等各...     

天广直流换流阀异常导通EMTDC仿真分析

自2014年7月以来,天广直流发生了四次换流阀异常导通事件,造成主设备过电流或过电压,严重影响天广直流安全稳定运行。为查明换流阀异常导通原因,从极控系统、VBE系统、换流阀及其组件、TE板等方面开展理论分析、现场排查、仿真分析、物理试验,成功排除了极控系统、VBE系统、换流阀及其组件导致换流阀异常导通的可能性。通过TE板BTC回路分析以及加压试验,发现了TE板在高污高湿条件下误触发晶闸管的情况。在BTC动作门槛值与TE板异常个数关系分析的基础上,开展四次换流阀异常导通事件的EMTDC仿真分析,模拟了部分TE板BTC动作门槛值降低的情况,得到了与现场故障波形高度相似的仿真波形。结果表明即使部分阀片TE板表面较为清洁,其余TE板表面积污严重,在潮湿环境下也可以导致换流阀异常导通。     

蓄电池充电电流控制的LLC谐振变换器研究

LLC谐振变换器电压控制模式通常采用误差放大器输出电压来直接控制开关频率,该控制方法使LLC谐振变换器的增益与频率之间的关系较为复杂,导致补偿网络设计相对较难,动态响应速度较慢,且大多数控制方案都未考虑集成变压器次级漏感带来的虚拟增益对谐振变换器参数设计的影响。针对以上问题,研究了基于充电电流控制的LLC谐振变换器,分析了变压器次级漏感,推导出电压增益表达式。与传统电压模式控制LLC谐振变换器相比,充电电流控制LLC谐振变换器保持了软开关特性,输入瞬态响应速度和负载动态响应速度均有较大提升,无需压控振荡器,在简化反馈回路设计的同时实现了固有前路反馈。文中详细分析了充电电流控制LLC谐振变换器的工作原理和集成变压器次级漏感的考虑事项,最后通过仿真和实验验证了理论的正确性。     

新型模块化高压大功率DC-DC变换器

针对高压大功率场合下的直流电压变换需求,提出了一种新型模块化DC-DC变换器。该变换器开关频率低、损耗小,内部无线圈,结构简单,采用模块化设计易于扩展,且控制方式简单,适用于电压等级高、传输容量大的直流输电场合。分别设计了单向DC-DC变换器和双向DC-DC变换器,阐述了2种变换器拓扑结构、工作原理以及控制方式,并通过对比介绍了新型变换器的优势。PSCAD/EMTDC环境下的仿真实验表明,新型DC-DC变换器可以很好地实现直流变压功能,直流电压电流波形理想。