特高压输电若干关键技术研究

特高压输电工程建设能够满足我国未来快速的电力增长需求，满足电网规模逐步扩大、跨区联网基本形成的网络联结要求。该文介绍了特高压输电技术在国内外的研究现状，基于中国的实际情况，分析了中国1000 kV特高压交流输电工程和±800 kV特高压直流输电工程中，过电压与绝缘配合、外绝缘特性、电磁环境以及特高压设备制造与检验、检测等方面面临或亟待解决的问题。分析认为，依托国家电网公司一流的特高压交流试验基地和特高压直流试验基地，上述问题可以得到很好的研究解决，得到试验数据和分析结果可直接用以指导我国特高压输电工程的设计和建设。     

特高压直流避雷器试验研究

特高压直流避雷器是特高压直流输电系统过电压保护的关键设备,决定了整个系统的绝缘水平、影响设备体积、造价和工程占地面积及造价。中国电力科学研究院根据研究需要,在特高压直流试验基地建设了一流的直流避雷器试验室,并开展了特高压直流避雷器的特性研究、关键技术研究和试验方法研究等。本文详细介绍了已经开展的研究内容和相应的试验设备及试验手段。     

特高压直流避雷器试验研究

特高压直流避雷器是特高压直流输电系统过电压保护的关键设备,决定了整个系统的绝甥水平、影响设备体积、遣价和工程占地面积及造价.中国电力科学研究院根据研究需要,在特高压直流试验基地建设了一流的直流避雷器试验室,并开展了特高压直流避雷器的特性研究、关键技术研究和试验方法研究等.本文详细介绍了已经开展的研究内容和相应的试验设备及试验手段.     

特高压直流试验基地建设

中国即将建设全世界第1条±800kV直流输电系统,输电距离在1500km以上,输送功率4500～6400MW。这条直流特高压输电线路途经高海拔、覆冰和严重污染等恶劣的气候条件地区,对输变电设备及线路提出了一系列新的研究课题。特高压直流试验基地建设是特高压工程的一个重要组成部分,是特高压直流输电技术研究的先决条件。特高压直流试验基地将建成:双回直流试验线段、户外试验场地、试验大厅、电晕笼、电磁环境试验场、污秽-低气压-覆冰试验室、绝缘子试验室和避雷器试验室。详细介绍试验基地建设的意义、原则、功能,可进行的研究内容及能力水平,每个试验室的建设规模及设备主要参数。     

业界要闻

特高压直流试验基地奠基十二项指标将居世界第一本刊讯记者李世红特高压直流试验基地于近日在北京市中关村科技园区昌平园东区奠基世界上最高电压等级±800千伏的直流输电工程即将在中国建设投运该基地占地8万平方米将于2007年12月竣工并投入使用国家电网公司总经理刘振亚副总经理舒印彪和来自国家科技部中国工程院的领导专家共同为奠基挥锹此特高压直流试验基地将针对±800千伏输变电技术和运行技术开展研究工作基地一期工程由八个部分组成据悉基地建成之后总共将有直流试验线段同塔双回电压等级基地综合试验能力等十二项设备指标或试验性…     

特高压直流试验基地的功能与设计思想

国家电网公司特高压直流试验基地的功能定位是服务于特高压直流输变电工程,促进特高压直流输变电设备国产化的发展。该试验基地主要包括特高压直流试验线段、电晕笼、户外试验场、试验大厅、污秽及环境试验室、电磁环境模拟试验场、绝缘子试验室、避雷器试验室以及设备带电考核场。文章介绍了该试验基地的试验研究功能和设计思想,给出了上述试验设施的主要性能参数,总结了对特高压直流试验基地选址和规划设计时考虑的问题,以期为特高压直流输电工程提供全方位的技术支持。     

特高压直流试验基地奠基仪式在北京举行——12项设备指标或试验性能将创世界第一

2006年8月10日上午,北京市中关村科技园区昌平园东区迎来了一个特高压电网建设的历史性时刻。国家电网公司总经理刘振亚、副总经理舒印彪和来自国家科技部、中国工程院的领导、专家共同为特高压直流试验基地奠基。该基地占地8万m2,将于2007年12月竣工并投入使用。中国是世界直流输电大国,世界上最高电压等级±800kV的直流输电工程即将在中国建设投运。实现这一世界性创举,面临着许多重大技术难关,一系列课题亟待研究解决。针对我国气候和环境的特殊性,线路电晕特性和电磁环境影响,以及高海拔、覆冰、重污秽等恶劣自然条件下的外绝缘特性等…     

特高压直流输电换流阀运行试验的预期参数

在直流输电工程中换流阀作为核心设备至关重要,目前在特高压直流输电领域针对换流阀的试验标准有待制定,对其特性考核还缺乏依据。特高压直流输电集成了当今世界先进技术,随着特高压直流输电电网在中国的建设,面临大量新的课题和研究工作。为此,依照向家坝-上海、云南-广东特高压直流工程的系统设计,参照现有高压直流输电标准,对换流阀在特高压直流输电系统运行状态下的各种特性、各种运行工况进行分析计算,提出运行试验的预期参数。与±500 kV工程参数进行对比,为特高压直流输电换流阀运行试验系统的建设提供参考。     

特高压直流试验基地落户北京

3月27日,中国电力科学研究院在北京中关村科技园区昌平园签订特高压直流试验基地及科技产业园的征地合同。据悉,特高压直流试验基地及科技产业园占地210亩,其中特高压直流试验基地占地120亩,将建设具有国际一流水平的特高压直流冲击户外试验场、特高压直流试验线段、特高压直流试验大厅、特高压直流污秽及环境试验室、特高压直流电磁环境试验室、特高压直流电晕笼以及特高压直流设备试验室等。该基地建成后,将成为国家电网公司在特高压直流技术领域的研发基地、试验基地、服务基地、培训基地,可满足特高压直流输电工程建设的科研、设备检测…     

西藏高海拔试验基地的功能与设计

西藏高海拔试验基地是国家电网公司根据超/特高压输电发展需求提出的建设项目之一,基地建设对研究高海拔地区输电工程空气间隙特别是长间隙放电特性、导体电晕特性与输电线路电磁环境参数的海拔校正,满足"西电东送"工程需要,以及提升西藏电网高电压试验能力,服务西藏电网建设与发展具有重要意义。该试验基地海拔4300m,主要包括户外试验场、试验线段、人工污秽试验室。在介绍了该试验基地选址和规划设计时考虑的问题、试验研究功能、设计方案、试验设施的主要性能参数后,还介绍了已开展的各项试验研究工作。建成后开展的初步试验研究表明,试验基地能满足高海拔地区超/特高压交直流工程外绝缘与电磁环境试验研究以及西藏电网相关试验研究要求。     

特高压直流输电系统实时闭环仿真建模

仿真研究是发展高压、超高压和特高压电网的必要手段。为深入研究特高压直流输电技术和特高压交直流混联系统的特性,基于RTDS仿真器和南瑞继保研制的±800kV直流控制保护样机搭建了云广直流输电系统"孤岛"运行方式实时闭环仿真模型。为验证所建模型的有效性和可信性,与非实时电磁暂态软件PSCAD/EMTDC对单电气元件特性、云广直流输电系统稳态潮流和暂态特征进行了仿真校核和分析。校核结果显示,2种仿真工具模拟的电气元件特性、系统稳态潮流和暂态特征基本一致,从而表明了搭建的实时闭环云广直流输电系统的可用性和可信性。由于考虑了UHVDC控制与保护设备的控制作用的实时参与,所搭建的闭环云广直流仿真系统将更能反映实际交直流系统的动态特性,更具实际工程参考价值。所述的闭环云广直流输电仿真系统已成功应用于云广特高压直流输电工程相关的多项关键科研项目,从而为云广特高压直流输电工程的建设和运行提供了有力的技术支持。     

特高压工程技术(昆明)国家工程实验室的功能和研究框架

介绍了特高压工程技术(昆明)国家工程实验室的主要功能和主设备配置,重点探讨了各功能场区的主要研究内容。该实验室是开展高海拔地区特高压交直流输变电技术研究的重要设施,依托该实验室将开展一系列特高压交直流输电技术研究工作,包括电磁环境研究、空气间隙及设备绝缘特性研究、污秽外绝缘特性研究、特高压电网设备带电考核及带电作业研究等。     

特高压直流试验线段昆明的设计和功能

特高压直流试验线段是特高压工程技术（昆明）国家工程实验室的重要组成部分,是研究高海拔地区特高压直流输电线路电磁环境和生态影响的必要手段。综合考虑经济性、实用性和研究性,特高压直流试验线段的建设既与实际工程接近,又具有可灵活变换导线型式、悬挂方式、极间距、对地距离等特色。详细介绍了特高压直流试验线段的建设方案、设计思想和技术特点,以及列举了依托特高压直流试验线段将开展的一系列试验研究工作。     

±1100kV特高压直流换流站过电压保护和绝缘配合

为合理确定±1 100 kV特高压直流换流站的绝缘水平,基于准东—成都±1 100 kV特高压直流输电工程,根据特高压换流站的绝缘配合方法,对准东换流站的绝缘配合进行了研究。根据特高压直流换流站避雷器布置基本原则,并结合现有±800 kV特高压直流换流站的绝缘配合经验,提出了±1 100 kV准东换流站的避雷器布置方案,详细分析了换流站交流侧、阀厅、直流母线和中性母线等不同区域的过电压保护策略,最后根据推荐的设备绝缘裕度确定了换流站设备的绝缘水平,直流侧1 100 kV直流极线的雷电冲击和操作冲击绝缘水平推荐为2 600 kV和2 150 kV;直流极线平波电抗器阀侧设备和高压端Y/Y换流变阀侧设备的绝缘水平建议取为一致,雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平分别为2 500 kV和2 250 kV。研究结果对换流站设备的选型和制造具有重要指导意义,将为该特高压工程建设提供重要依据。     

溪洛渡—浙西±800kV特高压直流输电工程浙西换流站绝缘配合

±800 kV特高压直流换流站的绝缘配合设计是特高压直流工程实施中的关键技术之一,对换流站设备设计、选型、制造和试验具有重要的指导作用。基于特高压换流站绝缘配合方法,对溪洛渡—浙西±800 kV特高压直流输电工程逆变侧浙西换流站的绝缘配合进行研究,提出了浙西换流站避雷器配置方案和相应避雷器参数及保护水平,并根据推荐的绝缘裕度最终确定了换流站设备的绝缘水平,这些结果将为该特高压工程的建设提供重要依据,也可以为其他特高压直流工程的设计提供参考。     

多直流单极运行下的偏磁直流分布关键站点辨识方法

随着我国±1100kV特高压直流输电工程的建设,新疆电网在多个直流接地极共同影响下的直流偏磁风险也成为了电力部门需要解决的新问题。基于复杂网络理论,提出了多接地极共同作用下的偏磁直流关键站点辨识方法,研究了多接地极下偏磁直流站点间、站点与线路间的偏磁直流影响作用,提出了考虑影响因素不确定下的对偏磁直流分布有重要影响作用的关键度指标,以衡量多接地极作用特征最后,并给出了计算方法,以新疆750kV特高压交流系统为例,分析了在±1100kV准东特高压直流和±800kV天中直流共同作用下的影响偏磁直流分布的关键站点,与2018年10月期间实际测试数据对比,结果验证了方法的可行性和关键站点判据的有效性。论文研究成果可有效辨识对偏磁分布起到关键作用的变电站特征,为提高电网变压器直流偏磁的早期预警能力提供有用参考。     

特高压双极直流电压发生器的电场分布计算与优化

国家电网公司特高压直流试验基地的重任之一是开展特高压直流输电的电磁环境研究,为我国特高压直流示范工程的建设和运行提供技术支撑。为保障试验线段上开展的电磁环境研究不受影响,作为试验线段主电源的1200kV特高压双极直流发生器本身的电晕控制十分重要。笔者结合该发生器的设计,采用有限元法建立其表面电场计算模型,分析其电场分布特征、规律和影响因素,并提出优化电场分布措施,为该发生器的设计和建设提供了依据。     

数模混合实时仿真系统及其在特高压交直流电网研究中的应用

介绍了国家电网仿真中心数模混合式实时仿真系统的结构、仿真试验流程及其在特高压交直流混合电网仿真研究中的应用。该系统包括相应的数字模型、物理模拟装置及接口设备,其中高压直流输电模拟系统模型包含与实际直流输电系统特性相近的仿真装置,且具有与实际直流工程相同的控制保护装置。文章阐述了对原系统的等值化简、确定系统模拟比、建立仿真试验系统模型等多个环节的处理过程及相关原则。以金沙江一期及锦屏送出特高压直流工程实时仿真研究项目为例,给出了数模混合实时仿真系统的试验结果并与离线计算结果进行了比较分析,2者基本一致。仿真系统试验结果可为特高压交直流混合电网的规划提供技术参考。     

特高压直流换流站培训模拟系统的研究与应用

以±800 kV复奉直流特高压输电系统为原型,开发了首套特高压直流输电培训模拟系统（UHVDC TS）。使用该系统不仅对±800 kV换流站一二次设备、控保系统进行了完整仿真,而且对换流站的监控系统,以及所在的特高压交直流电网进行了详细仿真,实现了换流站设备、换流站监控系统和特高压交直流电网一体化联合仿真,可以对±800 kV特高压直流系统的运行进行全过程、全场景模拟,满足特高压直流运行相关人员的培训需要。该系统已成功投入运行,取得了良好的培训效果。