江西省电网直流融冰计算研究

简述了江西电网开展直流融冰研究的目的及意义,建立了直流融冰临界电流计算模型,分析了线径、冰厚、风速及环境温度对临界融冰电流的影响,并根据江西电网110 kV及以上输电线路参数进行仿真计算,得出江西电网典型110 kV、220 kV及全省网500 kV输电线路融冰电流、功率选择方案。     

输电线路直流融冰的临界电流和融冰时间分析

国家电网公司和南方电网公司均把直流融冰作为输电线路除冰的重点发展技术.为此,应用传热学的基本原理分析了输电线路直流融冰的热平衡过程,提出了临界融冰电流和融冰时间的计算模型,模型的计算结果得到了试验验证.分析的结果表明,临界融冰电流和融冰时间受环境温度和风速的影响明显,环境温度越低,或者风速越大,均会造成临界融冰电流变大,或者使融冰时间变长.     

输电线路直流短路融冰的临界电流分析

根据导线覆冰后短路融冰的物理过程,分析直流融冰的基本条件,通过融冰的热平衡过程分析,建立直流临界融冰条件的物理数学模型,提出计算冰面温度和临界融冰电流的方法,分析影响冰面温度和临界融冰电流的因素,并在人工气候室对建立的模型和提出的方法进行了试验验证,试验结果和计算结果基本吻合。分析计算和试验结果表明:在进行直流短路融冰时,融冰电流必须大于临界融冰电流,并根据覆冰和环境条件合理选择融冰电流;临界融冰电流是冰面温度、导线直径和覆冰厚度的函数,冰面温度决定了临界融冰电流,冰面温度与风速、覆冰厚度、导线直径和环境温度等均有关;覆冰厚度虽对临界融冰电流有影响,但不明显,影响临界融冰电流的主要因素是环境温度和风速。     

500 kV线路可移动直流融冰装置的研制和实现

输电线路在冬季覆冰会对电网造成严重的破坏.针对中国典型气象条件,计算了500 kV输电线路融化覆冰所需的电流,并结合该计算结果及融冰装置的使用特点,提出了实现500 kV输电线路可移动直流融冰装置的技术方案.在确定技术方案及设计原则的基础上,描述了该方案的实现过程,并给出了该装置对500kV输电线路进行融冰的试验结果.结果表明该装置输出电流达到4kA,线路温升超过40℃,满足500 kV输电线路的融冰需要.     

南方电网直流融冰方案仿真研究

基于贵州福泉变电站输电线路融冰电流的计算结果,对500kV／220kV线路配置了60MW／25Mw直流融冰装置,并给35kV／10kV典型线型设计了500kW柴油发电机为电源的移动式直流融冰装置。应用PSCAD／EMTDC仿真软件研究了这些融冰系统以证实其可用性、有效性以及对直流融冰装置所建议的技术指标。     

直流融冰装置的研究和应用试验

介绍了直流融冰装置的研究、原理及实际应用,该装置的应用能提供输电线路应对极端天气的应急手段。     

直流融冰运行模式下直流故障对交流保护的影响

主要研究±500 kV高肇直流通过修改直流极控、直流站控和HMI软件,新增直流背靠背运行融冰模式,当直流系统出现单极闭锁时,直流控制保护系统双极保护联动闭锁,对交流系统的影响.通过对实际高肇直流控制保护系统新增融冰模式后进行RTDS仿真试验,同时对试验所得交流系统电压、电流数据进行变化量方向判别.试验及数据仿真计算表明,直流系统背靠背运行于融冰模式,出现单极故障时,双极保护联动闭锁对交流系统交流保护不产生误动现象.     

南方电网直流融冰技术研究

极端气候条件引起的输电线路覆冰导致输电 线路和杆塔的严重损害,这使得快速恢复送电变得 非常困难。为了防止这种情况的再次出现,进行输 电线路的融冰是一种很好的方法。与交流融冰法不 一样,在一定的环境条件下,直流融冰所需要的电 源容量仅决定于需要融冰线路的直流电阻和导线长 度。通过对南方电网各电压等级架空线路直流融冰 参数进行仔细分析和计算,提出了适用于南方电网 的交流输电线路的直流融冰技术方案,同时也对南 方电网直流输电线路和接地极引线的保线和融冰技 术方案进行了分析计算。     

直流融冰运行模式下直流故障对交流保护的影响

主要研究±500 kV高肇直流通过修改直流极控、直流站控和HMI软件,新增直流背靠背运行融冰模式,当直流系统出现单极闭锁时,直流控制保护系统双极保护联动闭锁,对交流系统的影响。通过对实际高肇直流控制保护系统新增融冰模式后进行RTDS仿真试验,同时对试验所得交流系统电压、电流数据进行变化量方向判别。试验及数据仿真计算表明,直流系统背靠背运行于融冰模式,出现单极故障时,双极保护联动闭锁对交流系统交流保护不产生误动现象。     

湖南电网220 kV线路直流融冰问题研究

分析了线路融冰顺序、电源点选择以及短路点选择三个融冰线路问题,根据其解决方法和模拟现场参数利用Matlab搭建仿真模型计算线路融冰电流,并选择性加入谐波抑制电抗控制谐波畸变率。利用VFP开发了一套存储查询线路电气参数以及计算融冰时间的防冻融冰管理系统,并根据其计算结果分析了融冰时间与覆冰厚度、融冰电流、风速、气温之间的关系。在娄底220 kV田上线上,采用移动式直流融冰装置,搭建仿真模型计算融冰电流和分析其谐波影响,并通过管理系统计算融冰时间,计算结果与现场融冰的结果基本吻合。     

基于MMC的直流电网故障分析和保护方案研究

对MMC型直流输电系统直流侧故障检测方法及保护方案进行了研究。分析直流侧故障特性,提出了一种R-L并联限流结合电流变化率的故障检测方法,提高了故障检测速度。对采用直流断路器的故障处理方式,提出一种可有效解决出口断路器不正确动作时故障隔离问题的后备保护方案。运用PSCAD/EMTDC构建四端直流电网仿真模型,验证了故障检测方法和保护方案的有效性。     

特高压交直流接入对江西电网暂态稳定的影响分析

雅中特高压直流及华中特高压交流环网接入江西电网后,电网特性发生根本性变化,暂态稳定约束成为江西电网运行及控制主要约束条件。深入研究交直流混联背景下江西电网暂态稳定水平及其影响因素具有现实指导意义。基于PSASP程序建立江西电网220 kV以上交流系统及±800 kV分层直流模型,仿真分析了直流系统典型故障、直流近区交流系统典型故障及交流环网对电网暂态稳定的影响。提出了提升暂态稳定水平的控制策略及应对措施,为特高压入赣后电网安全稳定运行奠定了基础。     

构建江西智能电网的探讨

智能化已经成为国际电网发展的重要趋势。通过介绍智能电网的概念和功能特点,综述国内外智能电网的研究现状,以及详细分析国内外智能电网建设的区别,对构建坚强江西智能电网进行了初步探讨。其中包括交直流特高压落点江西的适应性研究、江西智能电网的构建模式分析、江西电网大规模风电集中接纳能力研究、微电网和智能变电站技术研究等。     

适用于柔性直流电网的新型多端口混合式直流断路器

混合式直流断路器(HCB)是柔性直流电网直流侧故障隔离的优选方案,但是HCB高成本限制了其大规模应用的可行性,此外架空线路较高的故障概率要求HCB具备自适应重合闸功能。为此,提出了一种适用于柔性直流电网的新型多端口HCB,分别给出了其在故障隔离和自适应重合闸阶段的控制策略,详细分析了其工作原理和内部动态过程并推导了关键参数的设计方法。不同工况下的电磁暂态仿真和物理实验结果表明,该直流断路器能够通过多条直流线路共用昂贵的主断开关大幅降低制造成本,通过旁路故障线路及其上的限流电抗器降低避雷器的耗能时间和容量需求,并且具备控制简单、易于实现的自适应重合闸功能。     

架空线柔性直流电网的直流短路电流限制研究

建立了±500 kV架空线柔性直流电网的电磁暂态仿真模型,较为详细地计算、分析、比较了极间短路等严重故障下的短路电流与换流站闭锁时间。研究结果表明,合理地配置限流电抗器是限制短路电流、防止多个换流站闭锁的有效手段。研究了限流电抗器的配置方案以及改进的限流措施,使得站外直流线路故障不会造成任何换流站闭锁,满足设计与运行的要求。     

一种不依赖直流断路器的直流电网架构

提出一种不依赖直流断路器的直流电网架构和相应的控制保护策略。根据电压等级和端口特征,将直流电网划分为若干子系统,通过在子系统间的连接线上串入故障隔离设备,即可不依赖直流断路器,实现直流故障的就地处理,故障子系统的隔离及重启过程不影响健全子系统正常的功率传输。相应的功率调节策略和站间通信分层设计方案,可以有效降低定电压控制换流站的过负荷风险及站间通信系统的复杂度。PSCAD/EMTDC环境下的仿真结果验证了所提出的直流电网和对应控制保护策略的有效性。     

2012年江西电网运行形势剖析

通过对2012年江西电网运行形势的全面分析,发现存在电力相对紧缺,多个断面输电受阻,供电能力与供电可靠性矛盾等诸多问题,对此逐一提出应对措施和化解矛盾的方法.     

广东电网远景直流落点优化研究

随着广东电力需求的快速增长和西电东送直流输电规模的进一步扩大,广东电网直流落点日趋密集,导致多回直流相互影响加剧、受端系统电压支撑能力不足、系统稳定性变差等一系列问题,对电网规划和运行均提出新的挑战。为从根本上解决上述一系列安全稳定问题,引入基于CIGRE直流工作组的多馈入直流短路比(MISCR)概念。通过整体性、均衡性、干扰性以及综合性4个指标衡量多直流间相互影响,提出了一种兼顾多直流相互影响、稳定性、经济性影响的综合比较方法,可量化比较各项评价指标,具有操作性强的特点,能够适应多直流集中馈入广东电网的直流落点优化,提高电网稳定性。     

特高压双直流送端电网直流闭锁故障稳控措施研究

基于新疆电网2017年规划网架结构,±1 100 k V准东直流将作为第二条直流外送通道接入新疆送端电网。为了保障新疆送端电网的安全稳定运行,当±800 k V哈郑直流发生闭锁故障时,提出综合考虑±1 100 k V直流紧急功率支援、送端电网切机的稳控手段,分析两种不同稳控措施对于含双直流送端电网运行电压的影响。研究结果表明在满足新疆电网稳定运行前提下,稳控切机配合直流紧急功率支援能有效降低送端电网的切机量,平衡直流故障后的无功功率。该稳控措施对提高双直流送端电网的电压稳定及优化送端电网稳控切机不平衡量具有一定的参考价值。