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。     

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。     

特高压直流输电换流阀运行试验合成回路研究

为了确保特高压直流输电用换流阀运行的可靠性,建立合成试验回路对换流阀组件进行运行试验非常重要。根据IEC60700-1标准,运行试验仅需对≥5个晶闸管级实施即具有足够的代表性。在用PSCAD仿真研究中国第1个能满足±500kV/3000A直流输电换流阀运行试验的50kV/3600A合成回路的基础上,根据其设计参数,搭建了按比例缩小的物理模型,在该物理模型上成功地通过了所有试验方式的调试,充分验证了设计的正确性;该合成试验回路能实现IEC标准规定的所有型式试验项目,即:最大连续运行方式试验、最大临时运行方式试验(α=90°)、最小交流电压试验、暂时欠电压试验、断续直流电流试验、恢复期间的瞬态正向电压试验、阀故障电流试验。基于此,仅需通过对电流源部分的扩容改造,就能实现±800kV直流输电换流阀的运行试验项目。     

云广直流输电工程换流阀多重阀单元型式试验研究

云广±800kV直流输电工程用换流阀是世界上第一个特高压直流输电用晶闸管换流阀,其型式试验尚无成熟的具体规范和要求。与±500kV及以下高压直流输电换流阀不一样,这种特高压换流阀是由2个12脉动的换流阀组串联组成,也不能简单地照搬前者的试验规范和要求。鉴此,重点讨论多重阀单元（MVU）类型Ⅲ（MVU连接在DC600kV与800kV之间）的试验方法,确定型式试验方案为：选择短接试验法;短接试验后再进行第二次双阀电压试验和3个MVU串联的试验。     

云广特高压直流输电工程换流阀过负荷能力分析与计算

云广±800 kV直流输电工程是世界上第一条特高压直流输电工程。受端交流系统由于短路故障或负荷增加等原因,需要直流系统提供紧急功率支援时,将增加其输送容量,甚至会使直流系统过负荷运行。主要对换流阀的过负荷能力进行了研究,根据阀过负荷的机理,从阀中晶闸管结温和冷却系统冷却容量两个方面得到了阀过负荷能力的计算方法。并根据楚穗直流的具体数据进行了工程计算,计算结果表明该方法可以精确得到楚穗直流输电工程中阀的过负荷能力,可为实际直流输电工程的设计和运行提供参考和指导。     

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。     

±800 kV特高压换流站换流阀组安装施工技术研究

为了解决现有施工技术应用后受到进闸导电率不稳定、进闸温度高等不稳定因素影响存在的安装效果差的问题,开展±800 kV特高压换流站换流阀组安装施工技术研究。首先使用升降车在阀塔顶部安装吊耳和悬挂支架,维持主水管构架稳定。利用电动葫芦将组装后的主水管部分运送到指定顶层位置,并与顶层装置绑扎。然后安装顶屏蔽罩支撑件并通过连接螺栓进行绑紧,确保光纤桥架衔接平滑。选择适当的屏蔽罩将阀组组装到绝缘子位置,并核对绝缘子编号与吊耳位置。安装主水管的固定块,连接上下固定块的分支路水管。最后利用测量工装确定每个绝缘子所需的调整垫厚度。安装底部绝缘螺杆,将底屏蔽罩调整至第一层阀模块下侧,并用螺钉固定在外侧绝缘子上。吊装过程中将底屏蔽罩吊至适当高度,并固定水管与阀层间水管的连接。安装避雷器,调整绝缘子上部螺栓长度,使其自然下垂后拧紧螺钉,从而完成换流阀组安装。测试结果表明,在11:12到13:10时间段内,进闸导电率稳定在0.2~0.25之间,进闸温度保持恒温,进闸流量显示稳定,换流阀的安装效果达到最优,可保证工程换流阀的应用安全。     

葛洲坝—上海直流输电工程可控硅换流阀

本文主要介绍换流阀的设计规范及换流阀的试验,侧重介绍极1端对端系统调试中换流阀试验概况。     

直流输电换流阀系统电动力计算分析

分析了12脉动换流阀的运行工况,建立符合有限元计算软件条件和电磁场理论的阀塔的计算模型,和MATLAB仿真模型.     

高压直流输电换流阀控制系统故障研究

换流阀控制系统是高压直流输电的核心设备,对整个系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。在对换流阀控制系统结构与功能进行详细介绍的基础上,以一起典型的因阀控系统故障导致直流单极闭锁停运事故为例进行了深入分析研究,为提高其运维管理水平提供参考。     

直流输电工程换流阀控制系统对比分析

根据换流阀的触发控制及保护原理,结合常规直流、特高压直流输电工程实际,对不同技术路线的换流阀控制系统进行了对比分析。西门子换流阀控制原理时序性强,在导通期不会对保护性触发产生误判断。但是其恢复期保护的控制策略不尽合理,较容易发生误触发故障。ABB换流阀控制原理简单可靠,但是其在控制脉冲区间内,不能够准确区分电流断续补发触发脉冲和保护性触发,在进行开路试验及小电流情况下,易造成保护性触发误动作。通过分析直流输电工程中阀控系统出现的有关故障,总结出不同技术路线阀控系统的优缺点,并对存在的问题提出相关解决建议。     

特高压直流换流阀低压加压试验的研究

换流阀低压加压试验是对换流变压器、换流阀以及控制保护系统构成的整体所进行的整组模拟试验,是换流站系统调试前必须要进行的试验项目。本文以特高压金华换流站为例,对换流阀低压加压试验中参数选择和试验方法进行了详细的分析,提出了验证触发角的新方法,具有重要的现实意义。     

柔性直流输电换流阀阀塔电场分布与结构设计研究

为研究高压柔性直流输电换流阀阀塔不同结构设计时表面电场分布情况,采用有限元ANSYS对换流阀阀塔静电场进行仿真计算。首先分析了顶部均压环在不同管径下的电场分布情况,各管径下顶部均压环电场分布近似,顶部均压环拐角内侧可不添加小型均压环。然后研究了板状屏蔽罩与管状屏蔽罩的电场分布,两种屏蔽系统下对阀塔均有良好的屏蔽能力,板状屏蔽系统略好于管状屏蔽系统。最后分析了阀塔底部法兰电场分布,该分布主要集中在其相连接斜拉绝缘子鼓包处。该研究为后续高压柔性直流输电换流阀阀塔设计提供了准确的设计思路及详细的参考方向。     

直流输电系统逆阻型IGCT换流阀研究

换相失败是基于晶闸管换流阀的高压直流（HVDC）输电系统常见故障,严重威胁电网安全运行。为有效解决换相失败难题,此处从电力电子器件的基本特性出发,提出了基于逆阻型集成门极换流晶闸管（IGCT）换流阀的换相失败抑制方法和直流输电系统拓扑方案。搭建了系统仿真模型,对比研究了在直流系统逆变侧出现换相失败故障后,采用晶闸管换流阀和逆阻型IGCT换流阀对直流系统的影响情况。仿真结果表明,逆阻型IGCT换流阀对换相失败故障的抑制效果良好。根据目前IGCT器件的研制水平,设计了逆阻型IGCT换流阀,并提出了控制逻辑。基于研究成果,进行了逆阻型IGCT换流阀样机研制。为验证样机性能,搭建了合成试验回路系统,开展了逆阻型IGCT换流阀的通流试验和电流关断试验,试验结果证明IGCT换流阀的设计和研制满足要求。研究结果可为以后直流输电工程的系统研究和换流站关键设备设计提供参考。     

高压直流输电换流阀实时测温方法研究

对比分析高压电气设备现有测温方式的优缺点,指出只有红外测温方式才适用于高压直流输电换流阀的实时测温,并对现有红外测温方法加以改进。实践证明,改进型红外测温监测系统应用效果良好。     

特高压直流换流阀电磁场与电磁兼容研究进展

特高压直流换流阀的电磁场和电磁兼容性是其研制过程中的关键问题,国内外学者对此进行了系统研究。中国电力科学研究院成功研制出中国首个具有完全自主知识产权的800 kV/4 750 A特高压直流(ultra high voltage directcurrent,UHVDC)换流阀。针对电磁场和电磁兼容问题,利用三维电场边界元法实现换流阀寄生参数的提取,通过理论计算、数值仿真及试验测试等多种手段,对瞬态电磁干扰等问题提出了解决方案,为换流阀的研制和工程应用提供了必要的技术支撑。总结了上述领域的研究成果,对未来特高压直流换流阀电磁兼容领域的研究课题与解决方案提出了一些建议和设想。     

特高压换流阀：锦绣前程中国“心”

如果把特高压直流输电比作闲家能源输送的命脉，那么换流阀就是泵出这不竭能源的“心脏”。