云广直流输电工程空载加压试验分析

云广特高压直流工程是世界上第1个±800 kV特高压直流输电工程。列出了单、双12脉动换流阀组不带直流线路、带直流线路的空载加压试验电压的计算公式。以穂东换流站单阀组和双阀组空载加压试验为例,分析了试验过程中开路电压实测值与公式计算值之间的关系和误差。结果表明,可以不采用电压原理的保护作为判断空载加压试验失败的依据。     

葛洲坝——上海直流输电线路空载加压试验

本文通过对换流器空载解锁过程中直流端电压与点火角α间相互关系的推导,进一步对葛上直流输电线路空载加压试验的实现方法及试验结果进行了分析。     

舟山多端柔性直流系统在线极隔离试验

为了验证舟山多端柔性直流输电系统是否具备在线极隔离功能,从理论和实践两个方面进行了分析。基于模块化多电平换流器(MMC)的拓扑结构及其子模块结构,对MMC在线极隔离过程中的充放电可能性进行了分析,理论上证明了在线极隔离的可行性。为保证安全,现场极隔离试验分为带线路空载加压试验以及端对端试验两个过程。通过舟定换流站的现场试验,证明了舟山多端柔性直流输电系统具备了在线极隔离的功能,在此过程中不会出现危险的过压以及持续的燃弧现象,在线极隔离对现场设备无影响。     

高压三极直流输电系统电流调制特性仿真研究

为研究高压三极直流输电系统的电流调制运行特性,基于华东电网江苏—上海实际交流线路参数,利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件建立了高压三极直流输电系统仿真模型,对利用交流线路改造后的三极直流输电系统电流调制运行过程中的稳态和暂态特性进行了仿真研究,并与常规直流输电运行特性进行了对比。仿真结果表明:将交流线路改造成高压三极直流输电系统,采用电流调制技术周期性切换导线上的电流定值,可以充分利用导线的发热极限容量,避免中性点流过电流,改造后的高压三极直流输电系统输送总功率从原来的1 200 MW提高到2 499 MW,增容效果显著;高压三极直流输电系统采用直流电流调制运行,各极直流电压、电流及功率特性与常规直流存在较大区别,可以通过改变电流调制比控制直流传输功率,改造后的高压三极直流输电系统谐波特性满足常规直流工程规范要求,高压三极直流系统暂态恢复特性与常规直流基本一致。     

高压直流输电线路单端暂态量保护装置的技术开发

针对传统直流线路主保护存在灵敏度不足、可靠性差等问题,基于现有直流输电工程控制保护平台硬件设备及软件环境,研究开发了仅利用单端暂态信号的新型直流输电线路主保护装置。保护原理基于直流输电线路边界对高频电压信号的阻隔特性,由启动元件、暂态量方向元件、边界元件、故障极判别元件、雷击干扰判别元件组成。利用实际直流输电工程进行二次系统调试时所采用的RTDS仿真模型及现场控制保护设备,对直流输电线路单端暂态量保护装置进行了直流输电控制与保护系统出厂试验中所有线路保护项目试验,结果表明,直流输电线路单端暂态量保护装置能够准确、快速区分线路区内外故障及雷击干扰,适用于不同直流输电工程,并且保护原理可靠、计算量小、无需更换门槛值,有很强的实用性。     

高压直流三极输电特性分析

高压直流三极输电技术是一种适用于交流输电线路增容改造的新技术。介绍了它的主电路结构,对其中用于实现三极输电方式的关键部分——极3的2种接线方式(即换流阀直接反并联和换流阀中的晶闸管反并联)进行了比较,得出后者更适合应用于实际工程建设中的结论。并通过数学理论推导,分析了高压直流三极输电系统所采用的电流调制控制的原理。比较了将交流输电线路转换为高压直流双极和三极输电系统后的输电容量、冗余度、过载能力和经济性,得出后者优于前者的结论。最后,根据我国现有国情,将高压直流三极输电技术与其他的增容改造方法进行了比较,并对其在我国的应用前景进行了初步的探讨。     

高压直流不停电方式下接地极线路融冰模式探讨

为避免接地极线路融冰期间直流输电系统停运,提高直流输电系统可靠性和可用率,对直流输电系统处于双极平衡运行方式、单极金属回线运行方式及同塔双回直流接地极线路接线方式进行研究,发现双极平衡运行时中性母线区域电压接近零,单极金属回线方式运行时接地极线路自动与直流系统隔离。根据以上直流系统固有特性,提出对应直流系统不停电时接地极线路融冰策略。又根据同塔双回直流系统共用接地极的特点,提出三种直流系统不停电方式下接地极线路融冰策略,结合实际工程运行情况可选择相应的融冰模式,所提方案可为后续直流系统接地极线路融冰设计提供参考。     

特高压直流输电直流侧高频干扰及滤波器型式

为解决特高压直流输电系统在直流线路和接地极线路上产生大量的高频谐波,以特高压直流输电系统每极2组12脉动换流器串联的换流器为例,深入分析了特高压直流输电换流站产生电力线载波干扰和无线电干扰的机理;探讨了换流站直流侧高频谐波的规范要求,针对直流极线和接地极线上PLC/RI滤波器的多种组合方式,采用谐波分析软件HAP计算了直流极线端部和接地极线端部的总PLC及总RI干扰水平;提出了抑制特高压直流输电直流侧高频干扰的滤波器配置方案。     

国家电网公司直流融冰试验取得成功

2008年11月29日,国家电网公司在已投运的±500kV三峡送出龙泉—政平直流系统成功进行了超高压直流输电系统融冰方式试验,一直处于研究阶段的融冰运行方式在实际工程得到了验证,填补了国内外超高压直流融冰方式运行的空白,丰富了直流线路防冰抗冰反事故技术措施,对今后直流线路防冰抗冰工作具有重要意义。11月29日,先后进行了融冰方式启动、模拟线路故障再起动、模拟单极故障停运、全压运行下电流升至额定3000A运行、全压运行下5%过负荷运行、一极降压一极全压不对称运行、双极降压运行等试验,各项试验性能指标正常。试验结果表明,改进后,龙政直流输电系统可以安全可靠运行在融冰方式,即一极以额定电流甚至过负荷电流进行正送、另一极以额定电流甚至过负荷电流进行反送,两极输送的功率基本抵消,电源侧仅需提供15~20万kW的融冰功率即可实现原先需要满功率运行才能实现的熔冰效果。试验期间对直流线路的测温结果也表明了额定电流运行可以有效提高线路的温升,在环境温度10~19℃的情况下,导线平均温升6~8℃。继11月29日龙政直流现场试验取得圆满成功之后,11月30日又成功进行了宜华直流融冰方式试验。公司计划12月2日将对江城直流进行现场融...     

直流运行方式改变导致热备用状态线路跳闸原因分析

葛南直流与林枫直流输电工程为世界上首个同塔共用接地极的双回直流输电工程。同塔架设的直流线路间存在电磁耦合,各极导线间的耦合关系不会给直流系统稳态运行带来严重影响,但实际的运行经验证明,在一些特殊工况下,两者确实存在一定的影响。分析林枫直流输电线路解锁导致处于热备用状态的葛南直流输电线路跳闸的原因,南桥站极线路电流的产生和枫泾站运行方式转换相关,南桥站内一次设备均正常,葛南直流南桥换流站相关保护正确动作是由于受到枫泾换流站感应电流的影响。建议在葛南直流、林枫直流站内直流系统运行方式发生直流解锁、直流闭锁、直流线路再启动、金属/大地转换、单极/双极互转等方式时,提前告知彼此,准备好预案,避免事故发生;国内存在同样同塔双回线路的直流输电工程在今后的运行管理时要注意到该现象。     

同塔架设直流线路的相互影响研究

林枫直流与葛南直流是世界上首个同塔双回直流输电工程,同塔架设的直流线路间存在电磁耦合,但各极导线间的耦合关系不会给直流系统稳态运行带来严重影响,只有当直流线路发生接地故障等情况下,故障产生的暂态分量会因电磁耦合的关系及线路参数不平衡等原因影响到其他正常运行的极导线。为此,首先对林枫直流系统调试时直流线路故障和丢失脉冲试验对同塔架设直流的影响进行了分析;其次,利用EMTDC建立同塔双回直流输电研究模型,在重现直流线路故障和丢失脉冲试验的基础上,深入分析了林枫直流一极线路故障导致健全极发生换相失败和林枫直流丢失脉冲故障导致葛南直流发生换相失败的原因。     

特高压直流输电线路故障重启策略优化研究

为了解决以往特高压直流输电工程中直流线路故障重启策略不完善导致直流功率波动甚至双极闭锁的不足,提出了把直流输电运行工况和运行功率点加入到直流线路故障重启策略中。利用RTDS对特高压直流输电线路接地故障进行仿真,建立直流输电线路接地故障等效模型。针对在故障极重启动过程中非故障极实际直流功率波动大的问题,提出采用闭锁非故障极低压电流(VDCL)功能的方法来减少非故障极实际直流功率的波动。以溪洛渡左岸-浙江金华±800k V特高压直流输电工程为试验背景,仿真试验证明:所提出的特高压直流输电线路故障重启优化策略能有效的提高系统线路故障时的稳定性,具有很好的工程实用性。     

±800kV直流输电线路对邻近树木影响的研究

通过试验,确定±800kV直流输电线路极导线与树木之间的最小距离,对于线路设计、建设、保护环境和控制工程投资具有重要意义。为此分析了国内外输电线路对树木影响的研究现状,制定出试验方法。选择30种不同树木,在特高压直流试验线段下,进行±800 kV直流输电线路对树木短期影响的试验,获得了树木出现明显电晕时树木与极导线之间的距离。在试验线段下种植90棵树木,进行了±800 kV直流输电线路对树木长期影响的试验,获得了烧伤树木与极导线之间的距离。根据试验结果,综合考虑试验中树木烧伤、树木出现明显电晕和极导线下方空间合成电场分布特点,给出了±800 kV直流线路极导线与树木之间最小垂直距离的建议。     

一种背靠背直流输电系统换流变压器分接开关控制

通过对灵宝背靠背直流扩建工程的仿真试验,分析比较了中国已投运的两端直流输电系统和背靠背直流输电系统的分接开关控制,在此基础上提出了一种新的背靠背直流系统逆变侧换流变压器分接开关控制方式,即理想空载直流电压参考值随直流电流变化而变化,既保证直流电压恒定,又使关断角尽可能小.仿真试验验证了这种新的分接开关控制方式是可行的.     

真双极直流输电系统的故障性质识别方法

架空输电线路故障率较高且多为瞬时性故障,故障性质预判与线路重合技术将极大提高供电可靠性。现有的关于线路重合闸技术的研究主要针对交流输电线路,直流架空输电线路的故障性质判别方法较少,直流线路故障后多采用重启换流站方法恢复供电,降低了供电可靠性。该文通过分析直流输电线路之间的静电耦合现象及直流输电线路特有的离子流问题,结合该文实际工况从输电线路的等效模型出发,分析了计及离子流影响下的故障极残压特性,并基于故障极残压特性提出一种适用于真双极直流输电线路的故障性质识别方法。该文所提方法对电压源型和电流源型高压直流输电系统均适用。研究成果有助于提高线路瞬时故障后的供电恢复效率。     

特高压直流工程的换流器并联融冰方式与试验研究

输电线路覆冰灾害严重影响特高压直流输电系统的正常运行。介绍目前特高压直流输电工程所使用的线路防冰的运行方式。对换流器并联融冰运行方式的效果进行分析计算,提出了融冰运行方式下的控制保护策略,并通过基于实时数字仿真器（real time digital simulator,RTDS）高压直流输电系统仿真平台对融冰运行方式进行试验验证。在锦苏特高压直流输电工程系统调试阶段对换流器并联融冰运行方式进行了现场试验。仿真试验与现场试验的结果均证明换流器并联融冰运行方式可行、有效。     

葛上直流线路空载加压试验(TLP)

5月11及12日,在葛洲坝换流站侧进行了直流线路空载加压试验(TLP)。正负两根极线顺利通过了加压+500kV历经8h(12日下午3～10h)的考验。晚间还按预先的安排,进行了全线的巡视,线路运行情况正常,无可见电晕,在寂静条件环境下仅听     

一种快速切除HVDC输电系统接地极线路接地故障的方案

兴安直流输电系统逆变侧接地极线路与直流线路同杆并架敷设.在直流线路遭雷击后,接地极线路因感应过电压继发接地故障,在高压直流(HVDC)输电系统单极故障重启不成功的条件下,两回并行的接地极线路不平衡电流保护动作,导致直流输电系统双极闭锁.为了彻底消除接地极线路故障导致的HVDC输电系统闭锁现象,提出在换流站接地极线路出口处装设直流断路器灭弧的方案,并相应调整了接地极线路的控制和保护策略.     

基于小波变换的直流输电系统电磁暂态过程研究

为完善直流输电线路的保护系统,以高压直流输电系统暂态过程为研究对象,采用PSCAD分别建立了高压直流输电系统(包括线路、杆塔、绝缘子串等)落雷闪络模型和直流输电系统模型;仿真了线路不同位置遭受雷击情况对直流输电系统的影响,直流线路保护区内外发生典型故障、双极运行模式下故障极对健全极的影响等多个暂态过程;利用小波变换进行信号分解分析,寻找出能够表征线路落雷导致系统故障或不致系统故障的明显暂态特点,分析能够体现不同类型故障的特征信号以及双极运行工况下,消除故障极对非故障极干扰的措施等问题.结果表明,上述研究对高压直流输电的安全控制与保护系统的可靠运行具有重要现实意义.     

葛南直流系统大负荷试验中华中电网方式安排

葛南直流输电线路,是我国第一条超高压远距离直流输电线路,直流双极额定输送容量设计为122MW。极1于1989年9月投运,极D于1990年8月投运,至1997年底已分别运行了45015h和35985h,两网交换电量总计达112．8亿kw·h,发挥了一定的联网效益,但输送功率与工程设计目标差距较大。为考核葛南直流输电系统在额定输送功率下长时间稳定运行的能力,暴露设备缺陷并进行消缺工作,以保证三峡电站投产时葛南直流输电系统能可靠输送额定容量,根据国家电力公司的要求,特进行葛南直流大负荷试验,试验手1998年9月中旬进行。1试验项目整个试验分为5…