新型大容量同步调相机组技术特点分析

目前,随着我国特高压交、直流输电工程的大规模推广应用,新能源的快速发展,采用新型大容量调相机来为电网提供动态无功支撑、提高电网安全稳定运行能力正受到国内外电力行业技术人员的高度重视。本文对我国直流特高压工程配套新型大容量调相机的技术要求、特点进行介绍,同时提出了机组选型、设计、制造、试验等阶段需注意的若干问题,为国内新型大容量调相机工程提供参考。     

新型大容量调相机原理及运行控制

新型大容量调相机具备吸收或发出大量无功且无功数值能够快速连续调节的特性,可为电网提供大容量无功备用,改善电网无功平衡状况,有效提高电网稳定性、运行性能及效益,且在电网系统故障时可提供有效的电压支撑.调相机的控制策略贯穿其整个运行过程,直接影响其运行的安全性、可靠性及经济性.本文分析了其控制原理及欠励运行、过励运行阶段模...     

新型同步调相机的关键技术及研究进展

随着直流特高压输电系统的发展,大容量新型同步调相机成为满足系统无功动态需求的最优选择,逐渐成为研究热点之一。基于此,对新型同步调相机的研究现状进行了系统的总结和归纳。首先,从新型同步调相机的数学模型、运行状态以及控制策略3个方面对其运行原理进行介绍。其次,将其与电力电子无功补偿设备作对比,阐述了新型同步调相机优越的动态无功输出特性,并研究了其无功输出特性的影响因素。最后从新型同步调相机的现有故障诊断技术和参数辨识技术2个方面对其状态监测技术的研究现状进行总结。文中综述了新型同步调相机的数学模型、控制策略和运行状态监控等方面的研究情况,能够为新型调相机的进一步研究提供参考。     

大容量调相机对省级电网的影响分析

随着交直流混联电网的发展,越来越多地采用大容量调相机为系统提供无功支撑,提高电网运行的安全稳定性。对大容量调相机在特高压直流受端电网的应用进行研究,将调相机与电网中其他无功设备协调优化。通过对电压-无功的稳态和动态相关性分析,确定调相机的周边机组和相应的局部电网。构建含大容量调相机的非线性无功优化模型,优化局部电网的无功裕度。依据优化变量的不同特性,对连续变量和离散变量交替计算。以河南电网为算例,考虑不同负荷水平和电网结构的典型运行方式,模拟省调AVC的运行性能,进行计算分析,说明所述算法的可行性和实用性。     

特高压交直流系统动态无功支撑用大型调相机运行需求分析

为提高特高压交直流系统动态无功支撑及大容量双向调节能力,为特高压直流输电配套大型调相机组设备,对配套特高压直流输电工程动态无功调节而使用的300 MVar级大容量调相机关键技术特点进行了分析,并与现有等同容量级别汽轮发电机组设备进行了对比,提出了在现有412 MV·A级同步汽轮发电机基础上,改进设计特高压直流输电工程用大容量调相机时应注意的问题及建议。     

特高压直流输电工程大型调相机组质量管控实施路线探讨

为保证特高压直流输电工程配套大型调相机组的高效投产、安全运行,发挥其在交直流混联电网中的无功支撑作用,针对大型调相机组设备选型、制造、监造等方面的质量管控实施路线进行了探讨。本项目的实施可为特高压直流输电工程大型调相机组质量管控提供有效保障,确保工程的高效投产、安全运行,充分发挥其在交直流混联电网中的无功支撑作用。     

新型大型调相机润滑油系统 跳机分析及改进措施

随着远距离直流输电电网的规模化建设,换流站无功补偿的容量需求也增大,调相机作为重要的动态无功补偿装置,对于维持电压稳定作用重大,其在电网中的应用越来越受到重视。润滑油系统作为调相机工程的重要组成部分,是调相机安全稳定运行的基础。目前,由于新型大容量调相机在电网中的配套应用还处于起步阶段,润滑油系统的设计并不成熟,一些参数的设置并不合理,对调相机乃至整个电网的稳定运行造成隐患。本文结合某换流站一次站用电倒闸操作过程中调相机润滑油母管压力低跳机事件,对润滑油系统备用泵启动延时过长的缺陷进行深入分析,提出了相应改进措施,并通过了现场试验验证。     

新型调相机TSI振动保护系统典型问题分析研究

随着我国直流特高压电网的快速发展,大容量新型调相机成为电网无功动态调节一种新的选择。TSI振动测量信号作为调相机本体重要的运行监视参数,其科学合理的测量链路硬件配置与保护逻辑设计,是机组安全运行的保障。通过对一起调相机振动误跳机事件进行深入分析研究,提出了TSI振动测量链路配置及其保护逻辑设计优化方案,并得到了实践验证,具有广泛的推广意义。     

考虑调相机饱和参数的分阶段励磁控制优化策略

针对常规励磁控制在故障期间未能充分发挥调相机暂态无功输出能力和难以准确有效地支撑电网电压的问题,提出考虑调相机饱和状态下电机参数的分阶段励磁控制优化策略。首先,推导调相机暂态无功输出表达式,分析不同运行工况下饱和参数对调相机暂态无功特性的影响。其次,基于调相机参数与输出无功的数学关系引入考虑饱和参数的无功增量,分阶段优化励磁环节中内环电压参考值与外环PI控制。最后,建立锡盟-泰州特高压直流输电系统的无功控制模型,通过仿真验证励磁控制策略优化效果。研究成果为调相机的优化设计提供技术支撑,也对提高调相机的电网电压故障支撑能力和提升我国高压直流电网的电压稳定水平具有重要作用。     

大容量调相机参与下特高压交直流电力系统 稳态电压协同控制

提出了一种大容量调相机参与下特高压交直流混联系统稳态电压协同控制新策略。首先研究了大容量调相机的稳态出力与其暂态电压支撑能力的关系,在充分保证调相机暂态电压支撑能力前提下,提出了其稳态出力确定方法。在此基础上,提出了大容量调相机参与下,换流站站域无功补偿设备与近区交流电网自动电压控制(AVC)的协同控制策略。基于EPRI-36节点系统,分析了特高压换流站运行方式以及近区交流电网无功负荷变化场景下,特高压换流站站域与近区电网AVC独立控制、协同控制以及计及调相机作用的协同控制3种方式下的控制效果,验证了所提控制策略的优越性和先进性。     

超级电容器的应用与发展

超级电容器是介于传统电容器和蓄电池之间的一种新型储能装置,它具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。文章介绍了超级电容器的原理、主要性能指标、特点及国内外发展和应用状况;归纳了超级电容器在电力系统中的若干具体应用,指出了使用中应注意的问题及其解决方法,以及今后的研究方向。     

特高压直流工程大型调相机组启动调试及关键技术

国家电网公司首次在特高压直流工程换流站中加装300 Mvar大型调相机组以作为动态无功补偿设备,要求其暂动态性能优,安全可靠性高,运维检修方便,该容量及应用需求的调相机在国内外均无设计制造先例,更无调试运行经验。结合特高压直流工程大型调相机组的功能要求及系统特点,介绍了大型调相机系统启动及调试的主要内容及要求。针对大型调相机组与常规发电机组的差异,着重阐述保安电源系统、励磁系统、同期系统、带负荷试验等调试中的关键技术问题,旨在为保证特高压直流输电工程调相机站调试的顺利进行和工程的按期投入运行提供重要参考。     

应用CLIPS开发凝汽器性能诊断专家系统的研究

针对大型机组的对分式凝汽器系统,建立了完整的故障征兆特征值表,以产生式规则表示法构成凝汽器性能诊断专家系统的知识库。采用基于规则的CLIPS编程语言开发专家系统,宜采用模块化组织方式,易于维护扩充。最后提出将基于CLIPS的凝汽器专家系统的核心部分封装为Windows平台下通用的动态链接库,便于专家系统的应用和推广。     

鞍山红一变SVC国产化示范工程介绍

鞍山红一变高压静止无功补偿装置(static var compensator,SVC)工程是中国第一个电网SVC国产化示范工程。SVC主要用来替代变电站原有调相机,投运后不仅能为鞍山电网提供快速动态无功电源,还能提高电网稳定性和电能质量。文章阐述了该工程的设计、运行、应用方面的主要问题,介绍了SVC容量的确定、系统主接线、技术参数,论述了装设SVC后的谐波分析结果和电压改善仿真结果以及SVC装置投运后对电网电压和谐波的实际改善效果,分析了SVC所带来的经济效益、对系统潮流分布的改善,鞍山受电断面稳定水平的提高。     

某1 000 MW汽轮机凝汽器冷却面积增容问题研究

凝汽器冷却面积是凝汽器选型的一个重要指标,对汽轮机运行真空有重要影响。以某电厂1 000 MW汽轮机组为例,分析计算凝汽器冷却面积增容对汽轮机冷端系统性能的影响,为该电厂新机组筹建工作提供了合理建议,并形成了一套凝汽器冷却面积变化对汽轮机冷端系统性能影响的综合分析方法。对大型汽轮机组来说,发现冷端系统存在问题后应进行冷端系统性能诊断分析,查找主要原因并有针对性的解决问题。     

大容量新型调相机关键技术参数及其优化设计

大容量新型调相机旨在满足特高压直流输电大规模发展带来的强大的系统动态无功需求,因此其电气参数必然不同于以稳态无功补偿为主的传统调相机。本文通过系统分析各电气参数对调相机暂态及次暂态特性的影响,提炼出调相机动态性能优化的关键技术参数和措施,即尽可能降低直轴次暂态电抗X"_d和主变短路电抗X_k,减小直轴开路及短路时间常数T'_(d0)和T'_d,并将励磁系统强励倍数提高至3.5倍。同时对调相机的具体优化设计方案给出了建议。     

大型同步调相机控制策略研究

随着特高压直流输电的发展,“强直弱交”电网的无功补偿问题越来越突出。大型同步调相机无功响应快、故障穿越能力强,是理想的无功补偿设备。介绍了国家电网公司大型调相机项目的应用背景,阐述了大型同步调相机的静止变频器（SFC）启动方式和励磁控制策略;重点分析调相机的SFC启动控制策略、励磁系统无功-电压协调控制、基于电力系统电压调节器（PSVR）的无功控制策略,并通过仿真试验对控制策略进行验证。试验结果表明,所提出的调相机控制策略可很好满足大型同步调相机启动和运行控制需求。     

多直流协调的新能源送端地区暂态过电压抑制策略

针对直流闭锁故障导致的高比例新能源多直流送端系统暂态过电压问题,文中首先分析多直流间的交互影响机理,引入多馈出电压交互作用因子,揭示了直流闭锁导致其他健全直流近区域交流系统暂态过电压的根本原因。其次基于直流闭锁故障下调相机不同时间尺度的无功特性与整流侧换流母线电压的定量关系,在改进直流系统整流侧控制的前提下,于整流侧母线处投入调相机并以调相机暂态无功特性对其容量进行配置,降低了调相机所需投入容量。然后整合了调相机与整流器的无功调节能力,据此提出多直流、多无功设备协调配合的暂态过电压抑制策略。最后在PSCAD仿真平台中搭建两直流送端系统模型,验证了所提协调策略对暂态过电压的抑制效果以及调相机容量的配置效果。