±660kV直流输电工程换流阀电气设计综述

宁东-山东±660 kV直流输电工程足世界上第1个采用±660 KV电压等级的汽流工程,该工程采用单12脉动换流阀结构,单阀跨接电压最高,单阀串联品闸管级数最多.以中国电力科学研究院与法国阿海珐(AREVA)公司联合推出的H400换流阀为基础,针对工程电压等级高的特点进行了设计优化,加装了阀组件均压电容,进行了全新的屏...     

HVDC换流阀阀塔漏水检测装置研制

针对高压直流输电工程对换流阀可靠性的要求,研制了一种新型的安装在换流阀阀塔底部的漏水检测装置。装置利用漏水产生的浮力,使浮子上浮,带动检测装置的光模块内的轴发生转动,从而使轴内的光信号通道发生错位并阻断,产生相应的阀塔漏水报警信号。针对该原理分析了浮子的运动过程;并根据分析结果设计了浮子和集水容器,研究了容器中出水孔半径、高度对漏水流量检测的准确性和时效性的影响;针对漏水检测装置的可靠性、免维护性要求,设计研制了漏水检测装置样机,并通过试验验证,在国内特高压直流输电换流阀工程上得到了应用。     

HVDC换流阀合成试验控制及保护系统设计与开发

随着高压直流输电技术的发展,换流阀的额定容量大幅增长。传统的背靠背装置受装机容量限制,已很难适应试验需求。合成试验回路有独立的电压源和电流源,通过控制辅助阀的通断,为试验提供所需的电压和电流,是目前较好的替代方法。文中介绍了合成试验控制及保护系统的硬件结构、工作原理及软件配置。动态模拟试验结果证明该系统能很好地实现各项试验要求。     

±660kV直流输电工程换流阀运行试验研究

晶闸管换流阀作为直流输电系统的核心设备之一,完备的型式试验是保证其安全、可靠、稳定运行的重要手段,也是其研究开发和工程应用的基础和前提条件.对宁东-山东±660 kV直流输电示范工程换流阀运行试验项目和实际试验参数进行全面介绍,阐述了换流阀合成试验方法,并展示了部分试验波形.试验结果表明该工程换流阀顺利通过试验考核,设...     

±660kV直流输电工程换流阀绝缘试验研究

宁东-山东±660 kV直流输电工程是世界上第1个采用660 kV电压等级的直流工程,该工程采用单12脉动换流阀结构,单阀跨接电压高,阀塔尺寸较大,对换流阀试验提出了极高的要求.文章对换流阀绝缘试验项目和实际试验参数进行全面介绍,并对绝缘试验中遇到的难点以及解决方案进行了重点阐述.     

锡盟—泰州±800kV/6250A特高压直流输电换流阀优化设计及型式试验

锡盟-泰州直流输电工程是世界上首个将±800 kV直流输电容量由8 000 MW提升到10 000 MW,额定电流提升至6 250 A直流输电工程。介绍了该工程泰州站6 250 A换流阀组件主要技术参数,并重点介绍6 250 A换流阀电抗器通流的优化设计,阻尼回路优化设计,光纤冗余触发系统优化设计,组件水路优化设计。优化后的±800 kV/6 250 A换流阀通过型式试验,满足工程应用要求。     

HVDC换流阀桥臂短路电流耐受分析

提出一种高压直流(HVDC)输电换流阀短路电流仿真模型和晶闸管承受短路电流的结温预测方法,可证明换流阀晶闸管在系统最大短路电流工况下的耐受能力.分析换流阀桥臂短路原理,得出短路电流计算方法,通过基于PSCAD/EMTDC的6脉动换流阀桥臂短路电流仿真,获得短路电流、暂态电压、恢复时间等关键参数,结合晶闸管瞬态热阻,采用数据拟合与迭代法,实现晶闸管在短路电流下结温曲线的预测,进而得出晶闸管承受阀桥臂短路电流后的暂态电压耐受能力.试验结果表明该方法有较高的可靠性.     

高压直流换流阀冷却水系统优化措施

高压直流换流阀冷却水系统的优化对于我国高压直流输电发展具有重要意义.文章首先对高压直流换流阀 冷却水系统优化背景作出简要阐述,然后对阀冷却水系统予以说明,最后结合实际情况,对高压直流换流阀冷却水系 统故障及隐患,提出几点高压直流换流阀冷却水系统优化措施,希望可以对业内起到一定参考作用。     

一种±800kV直流换流阀技术改进方案及验证

哈密—郑州±800 kV直流输电工程哈密南换流站极Ⅱ低端换流阀技术改进工程是国内首次对国外品牌换流阀进行技术改进的工程。首先对原国外品牌换流阀的技术缺陷及相应技术改进方案进行了介绍。然后对工程现场分系统调试、站系统调试和系统调试等方案的设计和主要创新点进行梳理。最后对工程现场调式情况进行了介绍,结果显示,改进后的换流阀直流均压电阻运行温度显著降低,晶闸管状态检测机制更加完善。试验中未出现保护误动作或故障跳闸等错误,未出现换相失败等异常问题,改进后的换流阀性能参数满足工程设计要求。     

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。     

HVDC换流阀复合等效电路模型研究

高压直流输电(HVDC)近年来在我国的电力系统中所占比重呈现显著增长,针对HVDC换流阀的相关研究成为其中的重点。晶闸管的结温及其冷却变化影响其工作特性及其使用寿命,然而结温和冷却温度由于模型复杂难以直接测定。因此本文提出通过改良和完善考尔(Cauer)网络模型,将晶闸管自身的热阻抗特性和冷却系统结合成为一个等效电路,分别模拟了晶闸管内的铜、钼、钨、硅等热阻抗体特性以及常用的水冷套阻抗。此外,增加了散热器的暂态阻抗特性分析,补充了晶闸管在暂态过程中散热的情况。计算结果显示新的模型能够更好地反应晶闸管真实的阻抗特性,验证了新模型的精确性。     

第一个国产化双极海缆直流输电工程-嵊泗高压直流输电工程

嵊泗高压直流输电工程是一个典型非常规的弱受端动负荷海缆输电工程，从上海向嵊泗岛及宝钢马迹山码头供电。受端电源及负荷的特殊性使该工程具有很大技术难度。该工程系统研究、主设备制造，阀控、站控，直流保护设备研制，安装及调试全部由国内单位承担。通过该工程，介绍国内直流技术自主发展水平及直流设备国产化进展情况。     

换流阀内可控硅端电压特性分析和缓中电路参数优化

换流阀内可控硅端电压分布特性取决于可控硅器件性能和相应的缓冲电路参数.用一个较实际的可控硅宏模型,对换流阀内的一个可控硅模块与饱和电抗器的串联电路进行动态仿真,分析可控硅并联的缓冲电路参数对换流阀内电压分布特性的影响及换流时换流阀内电压振荡特性;给出缓冲电路参数优化的趋势.     

嵊泗直流输电工程受端无源运行仿真研究

采用电力系统仿真程序SIMPOW,根据实际阀控系统功能特点、一次系统接线建立了仿真模型,对嵊泗直流输电工程受端无源运行时,系统发生三相短路、直流换相失败等几种典型大干扰后嵊泗电网的暂态稳定性进行了仿真研究,提出了进行嵊泗直流输电工程受端无源运行改造的主要措施,包括网控系统增大调节器增益,增加预测型熄弧角限位功能,增加调相机高、低阀保护,优化励磁调节器参数等。     

HVDC阀水冷系统主循环回路电动阀隐患分析

文章以鹅城换流站阀水冷系统为例,通过分析主循环回路中电动阀的控制逻辑,指出其中存在导致直流系统闭锁的隐患,提出的应对措施避免因电动阀门故障导致直流系统闭锁,保证了换流站的安全稳定运行。     

换流站阀水冷系统导致直流停运隐患分析

以南桥换流站水冷系统为例,介绍了其存在问题及改造过程,阐述了水冷保护的原理和定值.对近年来的阀水冷系统故障导致的停运事故进行了分析,列举了国内6条直流输电工程内外水冷系统缺陷分布.分析了换流站水冷系统存在的导致直流单双极闭锁隐患有未双重化的传感器元件、电源失却、回路渗漏水、不合理的定值设置等,并提出了应对措施.通过对隐患的及时整改,大大减少了直流系统的强迫停运率.     

Parametric analysis of the hybrid HVDC circuit breaker

The hybrid circuit breaker design offers a fast low-loss operation that can be of paramount importance for the development of future meshed HVDC systems. This paper summarizes the main results obtained from a parametric analysis based on a simplified representation of both the circuit breaker and the test system. The main goals are to investigate the operation of the new device when running as a fault-current limiter and find out the influence that some breaker and system parameters (e.g. prospective short-circuit current in the test system, operation time of the mechanical switch, cable length, fault position, rated voltage of arrester) can have on the overcurrents and overvoltages that will occur during breaker operation. The results derived from this study can be useful for choosing some breaker parameters and to lesser extent for improving the breaker design.     

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。     

Study on overvoltage protection in HVDC LTT valve

The light-triggered thyristor (LTT), which can be directly fired by light, does not need gate electronics on the high-voltage side and is thus a near-ideal semiconductor device for a HVDC valve. In providing overvoltage protection for an LTT without losing its advantage of simple circuits associated with the thyristor, the overvoltage protection system adopted in the conventional electrically triggered thyristor is not necessarily appropriate. The authors have shown that high-speed protective gate pulses generated from the valve base electronics together with the valve arrester are sufficient for the LTT valve overvoltage protection. The adequacy of this protection strategy is demonstrated by factory type tests and also excellent service experiences     

Sequence impedance and equivalent circuit of HVDC systems

This paper considers the sequence impedance and equivalent circuit of an HVDC converter and system. The results can be used in the steady state analysis of power systems containing HVDC terminals with systems operating under balanced or unbalanced conditions. The effects of commutation overlap are considered. The method described provides a simple model for steady state studies for power systems containing converters and HVDC links