锦苏工程极控系统与阀控接口综述

锦屏-苏南±800kV特高压直流输电工程代表了当前世界直流输电技术的最高水平。该工程中,极控系统与阀控系统之间接口的合理设计是保证工程安全、稳定和高效运行的一个关键环节。本文以ABB公司的VCU(阀控单元,Valve Control Unit)为例,详细阐述了锦苏工程中极控系统与阀控接口的设计原则;根据各阀厂家的需求,给出了详细的极控系统与阀控系统接口处理方案;锦苏工程工厂系统测试实验、现场系统调试试验和成功运行,验证了本文所论极控系统与阀控系统接口设计原则和方案的正确性。     

特高压直流输电换流阀控制系统应用

换流阀作为换流站中的关键设备,能实现交流电与直流电之间相互转换。换流阀控制系统主要功能是触发、监视和保护换流阀。以±800 kV特高压沂南换流站极Ⅱ的PCS-8600换流阀为背景,介绍换流阀控制系统的原理及配置方式,对阀控单元及晶闸管控制单元的重点功能进行详细分析。针对实际运行中需要重点关注的阀控接口信息,给出归纳与总结,为今后换流阀系统的运行维护及消缺处理提供参考。     

特高压换流站投旁通对的策略及改进

在特高压输电工程(UHVDC)紧急停运(ESOF)或者闭锁(BLOCK)的过程中,换流站需根据不同的控制策略,投入旁通对以及闭合旁路开关。这对快速隔离故障或者保障其他阀组正常运行起着重要的作用。而错误地投入旁通对将对直流系统的紧急停运或闭锁产生不良影响。笔者就极闭锁时是否投入旁通对进行了对比,对不同策略下的实际波形进行了分析,说明在极闭锁时不投入旁通对更有利于直流系统的稳定运行。     

特高压直流输电换流阀控制系统应用

换流阀控制系统的研究对于特高压直流输电工程建设具有重要意义.文章介绍了直流输电的优势,然后结合实际案例,分析了特高压直流输电换流阀控制系统的结构及应用原理,为类似工程的建设提供参考。     

基于RTDS特高压直流控保仿真平台的锦苏特高压直流建模及仿真

传统对锦苏直流接入的江苏电网分析仅停留在纯数字的机电—电磁混合仿真研究,随着仿真技术的发展已不能满足分析的需要。参照锦苏工程在RTDS实时数字仿真装置中搭建了锦苏直流的一次系统,直流控保真型装置作为二次控制保护仿真系统与RTDS实时数字仿真装置构成闭环仿真平台,其性能与实际直流输电工程在控制保护功能、稳态工况和交直流故障下的行为及趋势等方面特性保持高度一致。以一次实际交流故障导致的换相失败案例为背景,分别利用该平台和传统的利用ADPSS的机电—电磁混合仿真的方法反演了故障并与实际录波进行了比对,验证了平台的精确性和可用性。     

特高压混合直流工程LCC换流阀短路保护优化研究

首先基于昆柳龙直流工程与云广直流工程控制保护系统RTDS仿真实验数据,通过对比分析阀区故障时的故障特征及换流阀短路保护的动作特性,发现传统LCC换流阀短路保护判据在特高压混合直流系统中存在误动的风险。根据特高压混合直流系统与常规直流输电系统在系统结构和运行特性上的不同,分析出传统LCC换流阀短路保护判据直接应用于特高压混合直流系统时存在的缺陷。针对这一缺陷,改进了LCC换流阀短路保护判据,并通过仿真分析验证了新判据的有效性,为特高压混合直流输电工程的送端常直阀短路保护提高了有效的解决方案。     

±660 kV直流输电工程阀控系统设计与实现

阀控系统作为直流输电控制保护系统与换流阀之间的接口设备,对直流系统的稳定可靠运行起着重要作用.因此提高阀控系统的可靠性是设计阀控系统时要达到的首要目标.在介绍H400换流阀阀控系统组成结构和基本功能的基础上,详细介绍了H400换流阀阀控系统特有的高可靠性串行通信方式,并阐述了此种串行通信方式的实现方式和特点.这种通信方式已在宁东-山东±660 kV直流输电工程中成功应用,并取得了良好的效果.     

特高压直流输电中换流阀施工技术研究

介绍特高压直流输电的技术特点和特高压变电站换流阀安装施工技术,分析支撑式和悬吊式两种换流阀现场固定方式和换流阀安装施工技术特点,指出换流阀现场安装是换流阀投运的关键环节。     

特高压直流工程阀控通用接口技术

换流阀作为特高压直流工程的核心设备,阀控及其接口对保障直流系统安全运行发挥着重要作用。根据换流阀的控制原理,在总结现有特高压直流工程阀控特点基础上,开展了阀控与直流控制保护系统通用接口技术研究,从整体原则、接口信号设置和逻辑处理方面详细阐述了阀控通用接口技术方案,通过实时数字仿真对通用接口方案进行了试验验证,仿真结果证明了通用接口的合理性。研究结果对推动特高压直流工程阀控标准化设计、提高直流系统安全运行水平具有重要意义。     

许继开始批量生产云广特高压直流工程换流阀

近日,许继柔性输电系统公司生产的±800kVLTT换流阀组件顺利通过了型式试验,云广特高压换流阀已开始批量生产;6英寸ETT(电控)换流阀型式试验组件也开始组装,预计12月开始型式试验。     

云广直流工程换流变分接开关控制电源回路改进

结合云广工程调试期间分接开关控制电源故障导致的跳闸事件,通过梳理分析分接开关控制电源故障逻辑及其功能,指出了当前逻辑存在误闭锁分接开关调整导致同极双阀组不平衡运行的风险,根据电源故障性质及影响范围,提出将分接开关控制电源故障回路进行解耦,通过不同回路传送故障信号的整改建议,确保可靠闭锁或者开放分接开关调整。改进方案已成功应用于新建投产的糯扎渡特高压直流输电工程中,可有效降低同极双阀组不平衡运行的风险。     

特高压直流换流站顺序控制的研究

针对特高压直流输电的特点,详细探讨了特高压直流输电换流站的顺序控制,包括换流器层的顺序控制、极层的顺序控制、双极层的顺序控制和站层的顺序控制,及各种顺序控制在极控系统、阀组控制系统和直流站拉系统中的实现。分析了不同的顺序控制的实现原理,系统间的配合及常见问题的解决。     

特高压直流输电阀控动模试验系统设计

针对近年国内特高压直流输电工程中换流阀控制设备的实际运行工况,设计了一套完整的特高压直流输电工程阀控动模试验系统,整个试验系统包括整流侧换流阀、整流侧阀控(valve control equipment,VCE)、逆变侧换流阀、逆变侧VCE、控制与监视后台系统.该试验系统直接采用工程用晶闸管来搭建微型换流阀,相比实际工程用换流阀,减少了每个单阀的晶闸管数量,其他换流阀设计参数与实际工程相同,相较于采用实时数字仿真(real-time digital simulator,RTDS)系统模拟换流阀参数的方式,更有利于换流阀及输电线路参数的精确获取与处理,对阀控功能的验证更加有效.最后对许继集团研制的VCE800阀控系统进行了试验,验证结果表明该阀控动模试验系统可以满足特高压直流工程阀控设备联调需要.     

特高压直流控制系统与阀控系统的接口及试验

换流阀阀控设备是直流输电二次系统中的核心元件,是连接换流阀与直流控制系统的接口设备,是实现对换流阀进行控制和保护的重要环节。依托哈郑工程,详细介绍了特高压直流控制系统与换流阀阀控系统的总体结构、直流控制系统与技术路线不同的换流阀阀控系统的接口形式和接口信号。针对哈郑工程阀控系统接口具有较大的差异性和复杂性等特点,设计了完备的阀控接口试验方案。基于阀控接口试验以及在试验过程中遇到的问题,提出了直流控制系统和阀控系统接口的优化改进建议,以降低后续工程中阀控系统接口的复杂性,便于阀控设备的标准化运行和维护。     

±800 kV特高压换流站阀厅及控制楼电磁屏蔽

分析了±800 kV云广特高压直流工程楚雄和穗乐换流站电磁干扰的产生机理,并结合各自的布置情况,对2站的电磁干扰进行了定量分析,得出了2站阀厅及控制楼电磁屏蔽的需求,进而提出2站阀厅及控制楼应采取的屏蔽措施。     

云广直流特高压换流变压器短路阻抗的选择

由于±800kV云广特高压直流输电工程电压高、容量大且设备缺乏实际制造和运行经验,为合理选择换流变短路阻抗以限制最大可能短路电流在阀的承受水平又不使无功损耗增加和换相压降过大,分析了目前晶闸管的制造水平与性能参数及不同故障时换流阀能承受的最大可能短路电流,以云广特高压工程逆变侧穗东换流站为例,计算得出换流变压器的短路阻抗为(16~18)%。     

特高压直流输电工程换流单元在线投入控制策略的选择

特高压直流输电系统换流单元在线投退过程中,控制方法对特高压直流输电的暂态响应特性影响很大。为了克服传统直流控制器在换流单元在线投入过程中出现暂态特性不符合要求的现象,如超调量过大、过渡时间过长等,提出了2种不同的控制策略。首先,使用一种新的模型辨识法把换流单元转变成一个单输入单输出模型;其次,把传统整流站的控制器离散化;最后将单输入单输出模型和离散的控制器模型连接起来,得到一个整体的换流器仿真和参数优化的模型,并使用一种全新的参数优化的方法,改善了整体换流单元模型的暂态特性。通过在EMTDC环境下对参数适当调整,得到了合适的控制方案,同时也证明了整个仿真步骤的正确性。     

楚穗直流输电系统双阀组闭锁事件及保护动作行为分析

基于±800 kV楚穗直流输电系统2012年12月15日单极双阀组相继闭锁事件,通过对现场设备的检查,相关录波和保护动作情况的分析,查明了故障原因是极1双阀组的不对称运行导致极1双阀组闭锁,同时由于接地极线路与中性母线绝缘水平不匹配,造成接地极线路闪络从而导致接地极线路不平衡保护动作。针对事件暴露的问题提出了合理的改进措施。     

特高压直流换流站阀厅屏蔽效能及设计要求

为了研究特高压直流换流站阀厅的屏蔽效能和设计要求,提出了频率在150 kHz～80 MHz范围内、电场强度≤1 V/m射频干扰强度(120 dB,基准1μV/m对应0 dB)作为邻近换流阀厅外侧的控制指标。结合换流站现场实测数据进行相应的分析及计算,提出阀厅屏蔽设计要求:(1)屏蔽效能目标值取≥20 dB;(2)阀厅屏蔽一般采用直径6 mm、网孔面积200 mm×200 mm的钢筋网;(3)如果墙壁直接采用双层0.6 mm厚镀铝锌压型钢板,每隔30 cm用铆钉连接,两板重合部分宽度5 cm,则单层板在≤10 MHz范围内的屏蔽效能40 dB,也可满足要求。