特高压直流输电系统对电网谐波污染的仿真分析

在基于甘肃省河西地区电网规划的基础上,利用电力系统分析综合程序对桥湾特高压换流站在各种实际运行情况中产生的谐波污染进行了谐波潮流计算.特高压直流输电系统采用12脉波换流站接线方式,通过其运行中产生的谐波在电力系统运行大方式和小方式及检修情况下对河西电网谐波污染情况的计算结果分析,提出了网架结构与谐波污染范围之间的关系.网架强壮程度越高,谐波污染源对电网的影响就越小,网架强壮程度越低,谐波污染源对电网的影响越大.     

特高压直流对交流系统背景谐波的影响分析

以哈密-郑州特高压直流系统工程郑州换流站的背景谐波计算为背景,以分析特高压直流系统对交流系统背景谐波放大特性的影响为目的,利用开关函数法推导了正常运行模式下双十二脉动串联特高压直流系统在交直流混联系统中背景谐波的计算阻抗模型,可以分析直流系统接入交流系统后对原系统中背景谐波放大特性的影响。在计算过程中,由于对侧哈密换流站会对直流线路阻抗产生影响,本文使用一种平均阻抗的方法推导了其对直流线路阻抗影响的计算公式。最后利用哈密-郑州特高压直流系统设计参数以及河南电网典型系统短路阻抗在PSCAD中搭建仿真模型,验证了上述方法的正确性。     

特高压直流换流站交流滤波器组对电网谐波的影响分析

特高压直流换流站配置的交流滤波器兼具特征谐波滤除和无功补偿功能,但其易与电网背景谐波阻抗相互作用导致低次谐波放大现象。交流电网谐波阻抗的获取是交直流系统谐波特性分析及交流滤波器设计配置的基础。文中根据电网谐波阻抗特性较为复杂,难以建模计算的特点,提出了一种基于换流站不同运行工况的500 kV交流电网背景谐波阻抗实用估算方法;定义了交流滤波器组谐波增益指标,通过该指标分析了特高压直流换流站交流滤波器组对电网低次谐波的放大机理;研究了交流滤波器参数与放大作用间的关系,提出了2种交流滤波器的改造方案。最后,以绍兴换流站测试数据为例,结合电网背景谐波阻抗估算结果,对其5次谐波放大问题进行了理论分析,并对交流滤波器改造方案进行了探讨。     

交流系统改接线对葛洲坝换流站运行的影响

根据三峡送出系统规划葛洲坝换流站交流系统将改行接线,接入三峡系统,其电网结构、换流站正常运行电压、背景谐波、谐波阻抗等条件都发生重大变化,需要校核新条件下的阀短路电流、无功控制、交直流各种运行方式下交流滤波器的性能和稳态额定值。为此结合原葛南直流系统设计参数和新的系统条件,重新计算了换流阀短路电流,采用无功控制计算程序重新校核了滤波器的投切点,对新的网架进行了谐波阻抗等值,对改接线后葛洲坝换流站交流母线背景谐波电压进行了24h连续监测,校核了各种运行方式下的滤波器性能和定值。葛洲坝换流站交流系统改接线校核计算表明,除个别极端运行方式外,葛南直流系统在新的接入系统条件下均能保证安全稳定运行。     

换流站联络变充电励磁涌流对哈郑特高压直流运行影响分析

特高压直流工程送端换流站的联络变空载充电时产生的励磁涌流,使得换流站交流母线电压出现畸变,引发谐波进入直流系统。谐波将导致直流电压、电流以及功率波动,尤其是直流电流的谐波严重时,可能导致直流系统谐波保护告警甚至动作,影响特高压直流的安全稳定运行。基于系统实际条件,研究了天山换流站在不同操作方式下对新建750/500 kV联络变充电时的励磁涌流特性,评估了其对±800 kV哈密—郑州特高压直流谐波保护的影响,提出了联络变充电时的安全措施建议。研究成果为确保哈郑特高压直流的安全运行提供了技术依据,并可为其他类似工程提供参考。     

基于换流站无功/电压控制策略的地区电网电压稳定分析

无功/电压控制策略是直流高压、特高压换流站的重要特征。换流站接入系统后,其无功/电压控制策略对地区电网的电压稳定影响十分显著。结合某地区换流站接入系统后的网架结构、无功单元配置情况、无功/电压控制策略等,利用PSASP仿真软件,详细分析了换流站无功/电压控制策略对地区电网电压稳定的影响,提出了换流站投产后地区电网安全稳定控制措施及相关建议。     

大功率穿越条件下重庆电网合理受电比例

以重庆电网2015年和2020年丰大方式数据为基础,针对大功率穿越重庆电网的特点,研究了准东—重庆1 000 kV特高压直流接入对重庆电网产生的影响。着重分析了正常负荷和高负荷方式下重庆电网在不同受电比例情况时系统的安全稳定情况.根据计算结果提出了适合重庆电网2015年和2020年安全稳定运行的受电比例,以及应加快特高压网架建设提高系统稳定性的建议。     

湖北电网消纳蒙鄂特高压直流能力研究

2017年蒙西至湖北±800 kV特高压直流输电通道建成,将与湖北电网现有交流特高压输电通道一起,形成特高压交直流并联的格局,对湖北电网的结构形态、运行特性变化产生重要影响。以2017年湖北电网丰大运行方式为背景,根据湖北电网规划电力流,利用仿真软件PSASP建立湖北电网网架结构模型。采用连续潮流算法计算求取湖北电网对蒙西特高压直流的消纳极限,并对消纳极限运行方式下的湖北电网进行稳定校核,包括静态安全分析、单一故障及严重故障的暂态稳定校核。     

基于BPA数据的交流系统谐波阻抗等值方法研究与应用

换流站母线处谐波阻抗值可为直流输电系统中滤波器的设计提供参数依据,对抑制系统谐波至关重要。在完善发电机、变压器、线路、母线负荷等电气元件谐波阻抗模型的基础上,研究基于中国版BPA数据的系统谐波阻抗等值计算方法。提出基于半动态-遗传算法的节点编号优化方法,利用连线矩阵改进节点导纳矩阵的形成,采用稀疏矩阵技术中的排零存储和排零运算提高程序的运行效率。用PSCAD对标准的IEEE 9节点系统进行仿真,验证了所提方法的正确性和有效性。根据电网BPA数据,对某特高压直流输电工程的谐波阻抗进行阻抗扫描,在N-0、N-1及N-2开断方式下分别对丰大、丰小、枯大、枯小运行方式进行谐波阻抗计算,得到了阻抗随频率变化的阻抗图及扇形包络图,为该地区特高压直流输电系统的交流滤波器参数设计提供了依据。     

雅中—江西特高压直流接入对江西电网影响分析

基于PSASP仿真平台,在江西电网2016年度运行方式数据基础上,搭建2017-2018年规划电网模型。用平衡机模拟特高压直流送端电源,分析了特高压直流接入对全网短路电流的影响,计算了江西电网对鄂赣联络线与特高压直流的最大受电能力以及直流换流站出线最大输电能力,讨论了不同直流功率注入方式下江西电网对直流功率的消纳与疏散能力。分析结果表明特高压直流规划接入方案满足四川水电送出需求,可为直流接入后江西电网的安全稳定运行提供重要参考。     

特高压接入对江苏电网的影响展望

根据国家电网公司特高压骨干网架规划,特高压将于2012年进入江苏电网。展望了特高压对江苏电网运行和规划的影响,重点研究了特高压接入对江苏电网潮流、短路电流、稳定性的影响,分析了对江苏电网网架结构规划、电源接入方式和沿海风电开发的影响。     

LCC-HVDC换流站交流侧非特征次谐波产生机理与抑制方法研究

±800 kV 特高压直流输电换流站通常采用双 12 脉动换流的方式,理想运行工况下交流侧只含有 12k±1 次特征次谐波,但是近年来通过对特高压换流站的电能质量测试发现实际运行中交流侧非特征次谐波含量也较为明显。文章以宜宾—金华特高压直流输电金华换流站为例,采用分段时域法分析了换流变阻抗不平衡、晶闸管触发角偏差等因素...     

特高压双12脉波直流换流站系统可靠性评估

全国电网互联的趋势加快了对特高压直流输电技术的研究.特高压换流站系统输送容量大,电压等级高,考虑运行及设备制造原因,通常采用的都是双12脉波接线.由于特高压相对超高压而言,具有更多的元件设备数和运行状态模式,针对特高压双12脉波直流换流站系统的可靠性评估将变得更加困难.基于Markov过程基本原理和累积状态之间转移频率的性质,建立了特高压双12脉波直流换流站系统的数学模型.通过将特高压换流站系统划分为若干个子系统,建立各子系统的状态空间图和等效容量模型,并加以层层组合,最终建立起能表征整个特高压换流站系统运行状态及其转移关系的等效容量模型.建立了完整的针对双12脉波接线方式行之有效的可靠性评估方法,通过对特高压双12脉波和超高压单12脉波换流站系统可靠性评估的计算分析比较,证明了该方法的可行性,分析了双12脉波换流站特定结构对系统可靠性产生的影响.     

±500kV换流站谐波发射特性对湖北电网的影响研究

在大量实测湖北电网多座±500 kV换流站谐波发射特性的基础上,选取一座典型的换流站为基础进行实测数据分析,介绍了换流站的谐波测试方法,分析了各个运行工况下的谐波数据,总结了换流站的谐波发射特性对交流电网的主要影响因素,为换流站滤波器的设计及交流电网的安全运行提供价值。     

±800kV天—中直流对哈密电网变压器直流偏磁的影响

±800 kV天—中特高压直流工程在调试期间,为研究天中直流在单极大地方式运行时对新疆电网变压器直流偏磁的影响,新疆电网进行了变压器直流偏磁带电测量工作,尤其是对天山换流站所在的哈密地区电网直流偏磁进行了多点测量,并通过交流电网直流电流分布计算软件仿真计算分析新疆哈密电网变压器直流分布的情况。仿真表明,在天中直流大功率单极大地运行时,天山换流站周边近区的变电站中性点接地的变压器直流电流较大,实测发现某些天山换流站接地极周边近区变压器中性点的偏磁电流较大,与仿真结果基本相符合,严重威胁主变压器偏磁运行,后期通过在直流电流过大的主要变压器加装了直流偏磁抑制装置,大大降低了变压器中性点的偏磁电流,提高了哈密地区电网的安全性和可靠性。     

特高压交流对四川电网多送出直流输电系统影响评估

雅安—荆门1 000 kV特高压交流投运后,四川电网将形成全世界独有的特高压交直流混联输电系统。为评估特高压交流投运对四川电网多送出直流输电系统的影响,针对四川电网2012年丰大运行方式,利用多馈入交互作用因子、多馈入运行短路比等评估指标,通过小干扰稳定性分析和仿真分析,对雅安—荆门1 000 kV特高压交流投运和未投运两种运行方式进行对比。结果均表明特高压投运后能有效提高四川电网三条直流系统的送端交流系统强度,减小送端换流站之间的交互作用,提高系统小干扰稳定性,提高短路电流水平和降低暂态过电压水平。     

±800kV天—中直流对哈密电网变压器直流偏磁影响的仿真和实测研究

±800 k V天—中特高压直流工程于2013年投运,天山换流站地处哈密电网变电站集中地带,其接地极位置较为特殊,为研究天中直流在单极大地方式运行时对哈密电网变压器直流偏磁的影响,通过交流电网直流电流分布计算软件仿真计算分析了哈密电网变压器直流分布的情况,同时在系统高端调试期间对换流站所在的哈密地区电网直流偏磁进行了多点测量,积累了大量实测数据。仿真结果表明,在天中直流大功率单极大地运行时,离天山换流站较近的220 k V中性点接地变压器中性点直流电流较大,实测也发现与仿真类似的结果,仿真结果与实测数据基本相符合,严重威胁主变偏磁运行,后期通过在直流电流过大的主变加装了直流偏磁抑制装置,实测表明其大大降低了变压器中性点的偏磁电流,提高了哈密地区电网的安全性和可靠性。     

特高压交流对四川电网多送出直流输电系统影响评估

雅安-荆门1000 kV特高压交流投运后,四川电网将形成全世界独有的特高压交直流混联输电系统.为评估特高压交流投运对四川电网多送出直流输电系统的影响,针对四川电网2012年丰大运行方式,利用多馈入交互作用因子、多馈入运行短路比等评估指标,通过小干扰稳定性分析和仿真分析,对雅安-荆门1000 kV特高压交流投运和未投运两种运行方式进行对比.结果均表明特高压投运后能有效提高四川电网三条直流系统的送端交流系统强度,减小送端换流站之间的交互作用,提高系统小干扰稳定性,提高短路电流水平和降低暂态过电压水平.     

国家特高压电网对山东电网的引导作用研究

依据国家特高压电网的规划分析了国家特高压电网接入山东电网后对山东电网2020年目标网架的影响,分析了山东电网接入国家特高压电网的消纳能力、山东电网2020年目标网架的灵活性和适应性。并对国家特高压电网的建设对山东电网的规划、运行及科研开发等多方面发展的引导作用进行了深入的分析。     

湖南特高压交直流输电建设时序问题研究

基于湖南电网2015年的规划数据,搭建不同特高压建设时序的网架,从静态安全和暂态稳定2方面分析评价各网架方案的合理性,并通过计算不同网架方案下湖南电网逆变站的短路比,分析特高压交流对湖南电网作为直流受端系统强度的作用。分析结果表明:优先建设特高压交流线路有利于湖南电网的安全稳定运行,并能加强湖南电网的强度,为特高压直流入湘提供有力的支撑。