特高压直流控制保护系统设计与开发

基于直流控制保护平台,设计开发了特高压直流控制保护系统。控制保护设备按极层和换流器层配置,电流、电压调节器布置在换流器层,极层下发电流指令;同极两换流器间进行触发角和分接头的直接协调控制;通过切换电流参考值的方法实现换流器的在线投入。介绍了特高压直流保护闭锁策略,设计了投旁通对和不投旁通对两种换流器层保护闭锁方式。系统测试表明该特高压直流控制保护系统具有良好的性能,适合实际工程应用。     

特高压直流输电控制与保护技术的研究

随着特高压大电网和交直流并网的开展,直流输电技术逐渐被广泛应用在实际工程中。在直流输电系统和换流技术研究的基础上,结合云广±800 kV特高压直流输电工程,系统地介绍了直流输电控制保护系统的分层冗余结构以及不同故障对应的保护措施,并提出了直流输电工程中存在的问题和解决方案。特高压直流输电控制保护系统的研究对特高压大电网和交直流并网的可靠、有效运行具有十分重大的意义。     

特高压直流输电控制与保护技术的研究

随着特高压大电网和交直流并网的开展,直流输电技术逐渐被广泛应用在实际工程中.在直流输电系统和换流技术研究的基础上,结合云广±800 kV特高压直流输电工程,系统地介绍了直流输电控制保护系统的分层冗余结构以及不同故障对应的保护措施,并提出了直流输电工程中存在的问题和解决方案.特高压直流输电控制保护系统的研究对特高压大电网和交直流并网的可靠、有效运行具有十分重大的意义.     

提高特高压直流输电控制保护系统可靠性研究

为提高特高压直流输电控制保护系统的可靠性,从系统整体设计原则、直流控制分层、直流保护分区等方面提出了具体方案.着重说明了如何通过有效的对控制系统的分层及软件的合理分布降低相互之间的耦合,提高可靠性,以及如何通过对保护系统的分区来满足运行和维护的需求.最后说明了动模系统对于提高系统可靠性的必要性,并且通过在动模系统上的有效性验证说明了提出方案的正确性.     

特高压直流输电工程控制保护系统的初步方案

结合特高压直流输电工程的主回路接线特点，分析了特高压直流控制保护系统与常规直流的不同之处以及特殊要求，并对控制保护系统的整体结构、控制策略、分层及冗余、控制功能的分配及保护配置等进行了全面分析和研究，提出了可能的特高压直流控制保护系统的整体方案。     

特高压直流控制系统融冰工作方式研究

针对输电线路覆冰严重影响特高压直流输电可靠性的现状,讨论了特高压直流工程阀组单极2阀组并联和双极2阀组并联两种方案;提出了特高压直流系统融冰的控制策略——整流侧并联的2个阀组分别处于定电流控制,逆变侧并联的2个阀组一个定电流控制、另一个定电压控制,其中逆变侧定电流阀组的电流参考值跟踪线路电流测量值的一半,达到平均分配电流的目的,定电压状态的阀组控制整个极的直流电压;分析了融冰方式需要在原直流控制保护系统基础上增加的功能。针对单极2阀组并联的融冰方案进行的实时数字仿真(RTDS)试验证明该融冰方案是可行和有效的。     

DPS—5000直流输电控制保护系统设计方案

经过十几年的发展,直流输电技术在我国获得了广泛的工程应用,直流输电工程已经成为坚强智能电网的重要组成部分.本文基于长期工程设计经验,提出了直流输电控制保护系统设计原则,研制了适用于直流输电系统的DPS—5000紧凑型控制保护主机;基于DPS—5000平台的软硬件特点,提出了直流输电紧凑型控制保护系统的总体设计方案;构建...     

级联多端特高压直流控制保护系统配置及策略

该文针对金上直流工程主回路拓扑结构与运行方式的特点,设计了送端分址级联多端特高压直流控制保护系统的配置方案;提出送端分站的高、低压换流器的电压平衡控制方案,根据送端两站间通信条件,切换采用附加电压平衡控制的触发角协调控制和串联两换流器一个定电压、另一个定电流的控制策略;基于送端分站级联拓扑,研究了其直流保护功能配置方案,并提出针对送端站1内的极区/换流器区故障或者送端两站之间直流线路永久故障的快速清除方法。基于控制保护工程样机的RTDS闭环仿真结果表明,该级联多端特高压直流控制保护系统可以满足实际工程应用的要求。     

云广特高压直流控制设备中保护功能分析

控制系统可以准确监控直流系统的运行状况,为此直流控制系统一般都配置有尽可能少的保护功能作为直流系统的快速闭锁保护。由于不同特高压直流输电系统的特殊性,在控制系统中的保护功能及数量也不同。本文对云广特高压直流输电工程控制系统中的保护功能进行了详细分析,并通过一系列事故案例说明控制系统中保护功能设置的优劣,以及其是否能够有效保护特高压直流设备,确保特高压直流设备安全稳定运行。     

云广特高压直流输电工程送端孤岛频率控制分析

直流工程用于远离主干网架的水电站或火电厂的电力送出时,送端交流系统形成相对独立的“孤岛”。利用实时数字仿真器和控制保护系统SIMATIC TDC,对云南-广东特高压直流工程孤岛运行方式下的直流频率控制功能进行了仿真分析。针对在仿真过程中发现的频率控制功能所存在的缺陷进行了分析,提出了改进措施,并通过仿真验证了改进措施的有效性。     

特高压直流控制保护系统综述

特高压换流站控制保护系统的分层结构采用分层分布式配置原则,两个极和每一极的每个换流单元的控制设备配置完全独立,并从I/O采样单元、传送数据总线、主设备到控制出口按完全双重化原则配置。直流控制系统的控制层根据特高压直流系统阀组串联的特点,分为双极控制层、极控制层、换流器控制层。特高压直流保护每一个设备或保护区都至少配置3套以上的独立保护,每套独立的保护均为性能完善的保护,使用独立的数据采集单元、通道和电源,分别组屏安装。文章对特高压直流控制保护系统进行了综述,从特高压直流控制保护系统的结构分层开始,介绍了特高压直流控制保护系统的控制与保护功能配置。     

基于ADPSS的特高压直流输电控制保护系统开放式建模

目前特高压直流输电控制保护系统的仿真模型主要是基于典型的控制保护结构进行构建,难以准确地模拟实际特高压直流输电特性,且商业仿真软件大多提供封装式模块,难以根据实际情况进行修改和自定义建模。因此有必要搭建开放式特高压直流输电控制保护模型,以便准确地模拟实际特高压直流输电工程的控制保护特性。ADPSS可实现交直流机电暂态与电磁暂态混合仿真,在解决交直流混联电网建模问题上具备独有的优越性。在ADPSS平台上搭建了基于实际特高压直流输电工程的开放式控制保护系统,包括完整的换流器控制系统、换相失败预测控制与换相失败保护等。通过对比实际工程实验和所搭建的仿真模型在控制指令阶跃响应仿真与逆变侧交流系统故障仿真下的结果,验证了基于ADPSS的控制保护系统模型的准确性和有效性。     

特高压直流输电控制保护系统实时仿真技术的研究及应用

采用模拟高压直流输电一次系统的RTDS平台与直流工程的实际控制装置相结合的方法,实现直流工程的仿真验证平台的搭建,存在占地面积大、接线复杂的问题。提出了一种直流输电控制保护系统实时仿真的技术。使用Matlab/Simulink图形化的方式一比一搭建直流控保程序,通过代码转换及多线程优化调度方案将图形化程序转变为CBuilder代码文件,构建高集成度的RTDS自定义元件,只需采用单个RTDS计算单元实现了整个直流工程换流站的控保程序计算。在RTDS仿真平台上对所提出的技术进行了验证,试验结果表明该技术有效、可行。该仿真技术使交直流混联大电网的实时仿真问题变得更加经济、高效。     

特高压晶闸管阀运行试验控制保护系统研发

为了更加有效地满足IEC60700-1标准规定的特高压晶闸管阀的试验要求,保证晶闸管阀运行试验回路的可靠、稳定运行,设计了一套控制保护系统。该系统由控制/保护主机、人机接口、触发脉冲控制装置、模拟量测量等功能模块组成,系统内的PCI总线、CAN总线和TDM总线用于各功能部分之间的数据传输。系统对试验回路的电流源/电压源和辅助设备独立控制、触发脉冲参数灵活配置、试验项目自动切换,整个试验过程灵活、稳定;保护系统实时监视系统运行状态,对一次回路提供全面、有效的保护,保证一次设备的安全。运行试验系统的试验结果满足各项试验要求,证明了控制保护系统的可靠性和有效性,为我国特高压晶闸管阀以及相关领域的研究和开发提供了坚实的基础和平台。     

特高压直流保护专有功能概述

直流保护的目的在于检测系统中的故障,降低对系统进一步的损害.直流保护系统不但保证直流系统在正常操作下的正确动作还要确保在保护区域外故障的正确动作.根据保护原理保护系统独立于其他设备,提供完整的冗余保护,迅速切除系统中的故障设备或者安全闭锁直流系统.论述了云广特高压直流系统保护系统的设计原则,直流系统的功能区域以及保护功能,分别着重阐述了云广特高压直流专有保护的保护范围,实现原理以及保护目的.     

特高压直流工程控制与保护系统内嵌式暂态数据录波方案

提出了一种应用于特高压直流工程控制与保护系统中的内嵌式暂态数据录波方案。该方案包含一套暂态数据波形记录软件,可以快速移植到任意一台控制保护设备中。具备该功能的设备不仅可以记录来自内部的系统运行数据,也可以借助各种通信方式和通信协议记录来自设备外部的数据,并按照国际标准生成Comtrade格式的波形文件。该方案具有配置灵活、功能全面、存储传输方式多样和使用方便的特点,可以辅助工程调试人员快速定位系统故障部位,评估系统实验结果,分析系统联调中遇到的各种问题。     

云广特高压直流输电工程站控系统的设计缺陷及改进分析

通过云广特高压直流输电工程现场的各项试验,发现交、直流站控系统在电气原理设计和软件功能设计方面存在几点缺陷或考虑不周之处.通过分析研究各种运行工况下系统的运行状态,发现了现场总线和间隔控制单元内部通信功能频繁故障的缺陷所在.针对软件功能设计的不足导致交流滤波器频繁投切和防跳功能失效的问题,提出了增加模拟量有效性校验和选择逻辑的有效的修改方案.所有的修改实施后经过了现场试验和试运行的验证,能够解决云广工程站控系统存在的缺陷,对接下来的其他特高压直流工程的设计也有极大的借鉴和参考价值.     

特高压直流输电工程远动通信系统的设计与实现

介绍了特高压直流输电工程在我国的发展现状,结合实际分析了特高压直流输电工程远动通信系统的总体结构,完成了远动通信系统的功能设计及软件实现,利用101/104模拟主站对该远动通信系统的功能和性能进行了测试,并对通信报文进行了分析,得出通信报文完全符合DL/T 634.5101-2002/DL/T 634.5104-2002规约定义的报文结构,验证了该远动通信系统能够很好地满足特高压直流输电工程的需要,对特高压直流输电工程远动通信系统的研究具有指导意义.     

基于多CPU的UPFC控制与保护系统设计

在分析了统一潮流控制器UPFC(UnifiedPowerFlowController)工作原理的基础上,给出了UPFC物理实验装置的总体设计方案。针对实验装置的核心——控制与保护系统,提出了一种多CPU的硬件体系结构,该结构将控制与保护系统分为监测、录波和控制保护等3个单元,每个单元中的插件都是一个包含了CPU(DSP)的功能模块,执行单一的任务,各功能模块均由双口RAM交换接口进行数据交换。通过ISA总线将各功能模块连接成一个整体,整套监控系统的实时性、可靠性和开放性得到较大提高。详细介绍了各功能模块的设计方法,动模实验的结果表明了这种多CPU硬件体系结构的有效性,可供其他柔性交流输电装置的控制与保护系统设计时参考。     

特高压直流控制保护程序智能校核软件设计

分析了特高压直流控制保护程序的层次结构和组织模式,将可视化页面的拓扑网络转换为有向无环图,基于逻辑符号的位置信息和输入-输出的数据流关系,形成可视化页面内符号执行顺序链表。依次对链表内符号进行特征信息提取,汇总形成二进制中间信息文本,计算中间信息文本的32位CRC作为校验码进行页面是否一致的地判据。基于特征信息提取的校验码方案可准确判断页面修改前后是否一致,并能排除功能无关修改的影响。针对校验不一致的页面进行差异分析,设计基于多个优先级判据的符号节点匹配算法,构建节点匹配树,标记符号新增、删除和差异状态。通过分层次、多维度的差异内容提取和关联定位展示技术,实现特高压直流控制保护程序的智能校核和详细对比,确保可视化程序修改和工程维护的一致性、正确性。