特高压直流一次设备运行可靠性分析

当发生冰雪灾害时,双换流器并联运行可进一步增大直流线路的电流,使输电线路的融冰能力显著提高.±800kV特高压直流工程中配备了单极双12脉动换流器串联设计,能够提供46种可供选择的运行方式,并具有换流器在线投退功能.此模块式使特高压直流工程具有更多的选择性和更高的可靠性.首先通过对比常规直流工程与特高压直流工程一次设备接线方式,分析了单极双12脉动换流器的运行稳定性.随后研究了直流线路的融冰能力并对单极双12脉动换流器的内部故障进行可靠性分析.     

±800 kV特高压直流系统换流器控制

±800 kV特高压直流系统采用双12脉动换流器串联的接线方式,为研究对其实施有效控制的方法,采用EMTDC仿真分析了双串联换流器的基本控制原理、投切单一换流器和其它各种故障后换流器的控制特性。结果表明,双换流器串联的直流系统仍可采用整流侧换流器控制直流电流,逆变侧换流器控制直流电压的基本运行控制策略。当对换流器独立控制时,加入误差消除环节能有效控制发散现象,保证特高压直流系统的稳定运行和各种故障下的运行性能。     

±800kV直流输电系统双12脉动阀组投退策略分析

云广±800kV直流输电工程由于采用了每极2组12脉动换流器串联的接线形式而存在多种运行方式的可能性。介绍了云南—广东±800kV直流输电系统目前采用的一种双12脉动阀组投退策略具体方案,重点分析了投退策略的优缺点。利用RTDS实时数字仿真平台与实际控制保护系统相结合的方法,对第2个阀组投退情况进行了仿真分析。     

±800kV特高压直流输电控制保护系统分析

为探讨特高压直流(UHVDC)控制保护与常规高压直流(HVDC)控制保护的异同点,深入分析了特高压直流控制保护系统的独有特点。以向上特高压直流输电工程为例,介绍了特高压直流控制保护系统的框架、配置特点以及与常规高压直流控制保护系统的异同,分析了特高压直流在功率补偿、阀组控制、换流单元的在线投退策略、融冰运行模式等方面控制算法的变化,最后阐述了基于常规高压直流保护改进的换流变压器压器饱和保护和最后断路器保护原理以及特高压直流特有的保护功能。分析结果表明,特高压直流采用双12脉动阀串联结构,并增加了旁路开关等阀连接母线区,其一次系统接线的独有特点及更高可靠性的要求是特高压直流控制保护系统与常规高压直流控制保护系统有所区别的主要原因。DCC800特高压直流控制保护系统拥有控制UHVDC串联阀组的能力,增加了阀组之间的协调控制和保护,使特高压运行方式更具灵活性和多样性;特高压直流采用"三取二"保护原理和冗余的增强型时分多路复用(eTDM)总线,并较好地解决了主机死机的问题,整体可靠性更高。     

向家坝至上海特高压直流输电工程换流器的投退策略分析

向上特高压直流输电工程采用双换流器串联接线方式,为应用单换流器在线投/退这一项新技术,通过向上特高压直流输电工程系统调试,研究了特高压直流单换流器正常在线投入/退出及保护退出控制策略.联合控制模式下,控制系统会自动协调两站换流器的投退过程;独立控制模式下,两站运行人员通过电话联系,投入换流器时先投入整流侧,再投入逆变侧...     

云广±800kV直流系统旁路断路器保护特性分析

云广±800kV直流系统采用双12脉动阀组串联的方式,设置了旁路断路器,通过旁路断路器的投退,实现对换流器单元的投切。针对在系统功能试验过程中发现的旁路断路器不正常运行情况,研究了旁路断路器特性及其保护、控制之间的配合问题,找到了带电解锁第二个阀组的有效方案并成功应用。     

± 800 kV直流输电系统双12脉动阀组平衡稳定运行及投退策略的仿真研究

我国将在800 kV向家坝—上海特高压直流系统中采用双12脉动阀组串联接线方式，针对该方案的特点，提出特高压直流控制系统的稳态运行控制策略和功能分配策略，实现特高压直流系统的稳态运行和双12脉动阀组中单一阀组的投退顺序控制。介绍该控制策略方案的分层结构和核心控制模块的实现方案，并通过EMTDC仿真验证了单一阀组投退顺序控制的动态过程，结果表明该控制策略方案完全满足特高压直流系统设计的要求。     

云广±800kV直流输电工程控制系统的特点

云广±800kV直流输电工程由于采用了2个12脉动阀组串联的接线形式而使得使得其控制系统比±500kV常规直流更为复杂。在全面总结和分析了云广±800kV直流输电工程控制系统的功能的基础上,指出其大多数功能与±500kV常规直流的基本相同;主要区别在于增加了单个阀组的自动投退控制,适应直流孤岛方式的特殊控制,以及与SVC之间的协调控制。     

云广特高压与贵广直流工程直流保护系统的异同点

云广特高压直流工程作为世界上第一个±800 kV直流输电工程,采用双12脉动换流器串联的接线方式,其控制保护系统采用分层分布式结构。为方便研究云广特高压工程直流保护系统的软硬件配置及特有的保护功能设置,从硬件、软件及保护功能设置等方面,对云广特高压及贵广工程的直流保护系统进行了分析比较。云广特高压工程直流保护系统的设计比常规直流工程复杂,因接线方式的特殊性需增加相应保护设置,只与单12脉动换流器相关的故障需结合高速旁路开关隔离故障以维持直流系统继续运行。     

±800 kV特高压直流输电系统运行方式的仿真研究

±800 kV特高压直流输电采用双12脉动换流器串联接线方式,结构非常复杂,换流器的基本运行方式和控制策略尚没有确定的方案.对其控制系统的结构,换流器的控制方式和配置,特别是双12脉动换流器之间如何协调控制等问题进行研究具有十分重要的意义.采用PSCAD/EMTDC仿真程序,以云广特高压直流工程为背景,建立±800 kV特高压直流输电模型,对双极全压启动、单个12脉动阀组的投入和退出,以及逆变侧交流系统发生单相接地故障等情况进行了仿真.仿真结果表明,±800 kV特高压直流输电具有良好的动态响应性能,能够满足长距离大容量输电的需求.传统±500 kV直流输电工程的控制策略仍然可以用于特高压工程,整流侧采用定电流控制,逆变侧采用定熄弧角控制可以获得较好的稳态和暂态特性;提出的控制方式、控制策略以及单个阀组投入和退出逻辑对实际工程具有指导意义.     

±800kV特高压直流输电系统运行方式的仿真研究

±800kV特高压直流输电采用双12脉动换流器串联接线方式,结构非常复杂,换流器的基本运行方式和控制策略尚没有确定的方案。对其控制系统的结构,换流器的控制方式和配置,特别是双12脉动换流器之间如何协调控制等问题进行研究具有十分重要的意义。采用PSCAD/EMTDC仿真程序,以云广特高压直流工程为背景,建立±800kV特高压直流输电模型,对双极全压启动、单个12脉动阀组的投入和退出,以及逆变侧交流系统发生单相接地故障等情况进行了仿真。仿真结果表明,±800kV特高压直流输电具有良好的动态响应性能,能够满足长距离大容量输电的需求。传统±500kV直流输电工程的控制策略仍然可以用于特高压工程,整流侧采用定电流控制,逆变侧采用定熄弧角控制可以获得较好的稳态和暂态特性;提出的控制方式、控制策略以及单个阀组投入和退出逻辑对实际工程具有指导意义。     

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。     

±800kV直流输电系统双12脉动阀组平衡稳定运行及投退策略的仿真研究

我国将在±800kV向家坝一上海特高压直流系统中采用双12脉动阀组串联接线方式，针对该方案的特点，提出特高压直流控制系统的稳态运行控制策略和功能分配策略，实现特高压直流系统的稳态运行和双12脉动阀组中单一阀组的投退顺序控制。介绍该控制策略方案的分层结构和核心控制模块的实现方案，并通过EMTDC仿真验证了单一阀组投退顺序控制的动态过程，结果表明该控制策略方案完全满足特高压直流系统设计的要求。     

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。     

±1100 kV准东—四川特高压直流输电工程主回路参数设计

根据直流输电理论并结合特高压直流输电系统特点设计准东—四川±1100 kV直流输电工程的主回路参数。给出了换流站换流器等关键设备的基本参数,换流器的接线方案推荐双12脉动换流器串联的接线方案。研究结果表明:系统最大直流运行电压为1112 kV,最大直流电流为5.357 kA,最小直流电流为0.44 kA;两端换流站换流变压器的短路阻抗均取为24%,整流站和逆变站变压器额定容量分别为542.11 MV·A和521.59 MV·A,分接头档位分别为+28/4和+20/5;额定运行工况下,整流站和逆变站的无功消耗分别为6 916 Mvar和6 693 Mvar。     

±800 kV特高压直流换流站过电压保护特点及直流暂态过电压计算

分析总结了±800 kV特高压每极2个400 kV 12脉动换流器串联结构直流换流站的过电压保护特点,将其与现有±500 kV直流工程换流站的过电压保护作了比较。同时以±800kV具体直流工程为例,选取典型故障工况,在考虑避雷器保护特性的条件下,对换流站几个关键点的典型操作过电压进行了简单模拟计算。计算结果为确定UHVDC输电工程换流站主要避雷器保护水平及主设备耐受水平提供了参考。     

±800kV天中特高压直流输电工程开路试验分析

介绍了天中特高压直流输电线路开路试验的意义及其保护控制原理,分析了带直流线路进行开路试验时,换流器的触发角变化对开路电压的影响,在直流线路绝缘性能未发生损坏的情况下,当触发角小于60°时,能够将直流电压升到额定值。在新疆天山换流站进行的开路试验中,将换流器触发角降为45.1°时,开路电压达到了额定值800 kV,该观点得到验证。同时,在工程实际调试中,得到在带线路进行开路试验时可以仅采用直流电流或差动电流超过0.025pu的电流原理保护做为主要判据的结论。     

溪洛渡－浙西±800kV／7500MW特高压直流输电工程主回路参数设计

主回路参数计算是直流输电工程设计的重要组成部分。特高压直流工程每极由2个12脉动换流器串联接线,直流系统运行方式灵活。依据特高压直流输电理论和直流系统特点,对溪洛渡-浙西±800kV7500MW特高压直流,E程的主回路参数进行设计研究。计算结果给出了2端换流站的主要设计参数：平波电抗器电感值取4×75mH,并采用平抗分...     

特高压直流输电系统的控制特性

对于由基于30°等距脉冲触发换流器组成的特高压直流工程,需对其每极的2个12脉动换流器实施单独控制。该控制方式下易引起2个换流器的不平衡运行。在深入剖析特高压直流工程不平衡运行原因的基础上,提出基于电压调节和直流电流测量误差补偿相结合的控制策略,试验结果表明该控制策略可得到符合工程要求的稳态、暂态和动态结果。还从直流工程实践的观点,对特高压直流工程控制系统的一些重点问题,如控制系统的结构分层等进行了探讨。     

±800 kV特高压直流输电系统主回路参数研究

为制定直流系统的控制策略并提供基本的稳态控制参数,以向家坝—上海±800kV特高压直流输电工程为依托,根据直流输电的基本理论并结合特高压直流系统的特点研究了主回路参数,提出了特高压直流系统的基本控制策略,以及2组12脉动换流器串联(400kV+400kV)构成±800kV特高压的全新换流站接线方案和灵活的运行接线方式。在主回路参数研究和设计中分析了影响主回路参数设计的关键因素,给出了特高压换流站主设备的参数,为特高压直流技术研究提供了基础数据。