海上平台柔性直流技术直流控制保护配置研究

  [目的]  海上平台电源多以分布式的形式进行电力组网,该种组网方式成本高、经济效应差。柔性直流输电技术不需要交流电网提供换相电流,使得柔性直流输电具有对有功功率和无功功率进行同时控制的能力,并且不需要配置大量补偿设备,较好地解决了海上平台输电问题。  [方法]  基于柔性直流输电技术的特点及接线型式,研究了直流控制的配置,分析了常见的直流故障特性,并展开了直流保护配置的研究。  [结果]  给出了直流控制系统的配置原则及方案,以及直流保护的配置原则及方案。  [结论]  研究成果为该技术在相关工程的应用推广提供了参考。     

舟山多端柔性直流输电工程综述

柔性直流输电作为新一代高压直流输电技术,应用前景广阔。介绍了世界首例五端柔性直流输电工程——浙江舟山柔性直流输电工程的概况和一次设备组成,分析总结了舟山多端柔性直流输电系统的运行方式、控制模式和控制保护系统,对多端柔性直流输电技术的实际应用和未来发展具有一定的指导意义。     

海上风电柔性直流系统设计及工程应用

针对中国第一个海上风电柔性直流送出工程—江苏如东工程,从系统拓扑方案构建、过电压与绝缘配合、系统功率盈余问题与交流故障穿越技术以及控制保护技术等方面开展了深入研究,构建了轻型紧凑化的海上风电柔性直流系统拓扑方案,取消了海上换流站的启动回路与接地回路等;提出了海陆换流站的避雷器配置方案与参考电压的选取原则,形成了海陆换流站的绝缘配合方案的典型范式;提出了集中式、分布式、混合式直流侧有功功率动态平衡装置的典型拓扑方式,解决了陆上换流站交流侧故障穿越难题;提出了工程的整体控制保护方案,并研究了一种基于电压前馈环节比例谐振控制的有源谐振抑制方法,显著降低了工程的振荡风险。通过工程实际运行,全面验证了所提技术的有效性。     

一种柔性直流输电系统限流保护技术研究

限流保护技术是一种用于保护柔性直流输电系统的关键技术,旨在确保系统的安全、稳定运行。限流保护是指在系统中监测和控制电流,避免电流超过线路、设备或系统的安全极限,从而防止设备损坏、系统崩溃或安全事故发生。本文通过分析换流站阀侧交流接地故障特性,利用接地极在正常运行时基本无电流流过这一特点,通过电流传感器、电流互感器等设备来完成。在PSCAD/EMTDC搭建仿真模型,验证了阀侧交流接地故障电流理论推导的正确性和故障限流方案的有效性。     

基于电压回升比的混合直流线路主保护新原理

由于混合直流输电系统电网换相换流器——模块化多电平换流器（line commuted converter - modular multilevel converter,LCC-MMC） 存在弱边界特性,电网换相换流器（line commuted converter,LCC）侧耐受过渡电阻能力较弱,导致现有的高压直流线路行波保护原理适应性不足。在定量分析直流线路边界特性和故障特征的基础上,针对LCC侧线模电压首行波波头的“尖峰-回落”特征,构建了基于线模首行波电压回升比的主保护新原理。通过计算保护时窗内电压跌落值和回升值之比判别故障区域,并提出了消除保护死区和识别雷击干扰的辅助判据。仿真结果表明,所提方案能在100 μs内实现故障选区,且对采样率、对侧电抗器数值、过渡电阻和雷击干扰等具有较好的鲁棒性,较现有行波保护原理具有明显的性能提升。     

糯扎渡水电站特高压直流孤岛运行方式稳定分析及判别方法

为正确解决糯扎渡水电站直流孤岛运行方式下系统的稳定及判别方法问题,指出普洱换流站有两种孤岛运行接线方式,并以孤岛运行方式1为例,分析了糯扎渡直流双极投产后2014年丰大极限方式、枯小方式系统的稳定性及确保系统稳定的措施,并给出了元件故障引起的孤岛运行方式自动判别方法和配置方案,可有效识别直流孤岛运行方式,从而正确执行孤岛方式下安稳策略并解决系统稳定问题。     

背靠背输电系统中柔性直流与常规直流的协调控制策略

在云南电网与南网主网鲁西背靠背直流异步联网工程中,柔性直流与常规直流背靠背系统处于同一换流站内,共享同一站级控制系统。在柔性直流与常规直流的协调控制策略方面,以往工程无可供参考的设计经验。文章从有功协调控制和无功协调控制策略两方面进行了探讨,并给出了部分协调控制策略的仿真实验结果。     

基于实时功率判别的直流微电网协调控制策略研究

基于含光伏阵列和混合储能系统的直流微电网系统,提出了一种基于实时功率判别的直流微电网协调控制策略。该控制策略以光伏阵列输出和负荷消耗的功率差为基准,结合混合储能SOC状态,自动调节混合储能充放电方向、功率、直流微网工作模式。系统工作模式的切换由系统实时功率信号决定,提高了微网系统运行的可靠性。Matlab/Simulink仿真结果验证了该控制策略的有效性和可行性。     

VSC-HVDC在海上风电输电系统的应用研究

海上风电须进行远距离传输,大规模风电场采用直流输电技术的运营费用比交流输电技术低。为保证风能质量和电网稳定性,提出了应用VSC-HVDC直流输电技术,重点研究该直流输电系统的控制技术特点。在VSC-HVDC稳态数学模型的基础上,提出了用于该系统的闭环PI控制器,并辅以PSCAD/EMTDC建模仿真。仿真结果表明,该控制器简便有效,能够满足稳定运行的需求。     

一种基于ARM+DSP的微机线路保护装置

介绍了基于DSP＋ARM硬件平台的微机线路保护装置，重点分析了装置的软、硬件结构及特点。并根据微机输电线路保护的特点，对装置应用的保护原理和保护功能配置进行了说明。由于采用了高性能的硬件平台，装置具有功能完善、运行可靠、可扩充性好的特点．能很好地适用于220kV及以下的系统。     

柔性高压直流输电仿真技术研究方法综述

柔性直流输电工程应用前景广阔,采用各种高精度高效率仿真技术对柔性直流系统进行理论分析和运行特性研究是柔性直流技术发展的关键;实时数字仿真、物理动模仿真和数字物理混合仿真是常用的系统仿真研究方法.总结柔性直流输电系统结构及核心装备;分别介绍三种仿真方法,从基本理论与算法原理、实现方式和柔直装备建模方法等方面进行论述,并总...     

基于背靠背VSC-HVDC同期并列装置转换为UPFC的策略研究

为了充分发挥基于背靠背VSC-HVDC 同期并网装置的综合效益,结合此并网装置与统一潮流控制器（UPFC）装置电路结构上的差异,可在并网装置基础上增加一台三相变压器和若干断路器,通过相应的电气操作及转换策略实现并网电路向UPFC电路的平滑切换,并通过改变相应的控制策略实现UPFC的功能。该方法实现了背靠背VSC-HVDC在完成电网间同期并列后,装置退出并网运行而转入UPFC运行模式实现对联络线潮流的控制,从而实现了并网与联络线潮流的综合控制。使电网运行控制更加自动化、装置功能更加完整化,达到同一装置通过切换不同控制策略实现多种功能的效果,使设备得以充分使用、综合效益最大化。最后在PSCAD/EMTDC仿真软件上验证了所提方法与转换策略的有效性和可行性。     

高压直流输电控制保护系统的对比与分析

国内直流输电控制保护系统主要是基于ABB的MACH2系统和西门子的DSP-2000系统发展起来.MACH2系统利用计算机强大的运算处理能力,在控制保护设计中加入多重反馈和限制条件,使直流控制保护可以精密化运行,但计算机和网络通信存在一些先天缺陷不可避免;DSP-2000系统通过搭建可靠的硬件平台,使直流控制保护在数据传输上更加安全可靠,但硬件数量的增多会降低抗干扰能力,基于硬件板卡的功能也弱于不断更新的CPU的处理能力.通过比较分析,罗列控制保护系统的家族性缺陷,用以整合优化平台,完善保护程序,实施精准、稳定的控制;通过总结经验,为在役的直流控制系统深化改造及隐患排查做前期铺垫,为运维人员日常处理故障,提供分析思路.     

主动防护的锂离子电池内短路概率估算

锂离子电池内短路引起的热安全问题,是影响其进一步发展的关键问题。提出一种预测内短路发生概率的主动防护方法,通过建立内短路概率估算模型,利用蒙特卡罗法计算概率,并分析不同因素对内短路发生概率的影响。结果发现：（1）离子电导率对发生内短路概率有较大影响。循环次数为3 500次且温度为10℃时,当离子电导率分别为参考值的1倍和2倍时,内短路发生概率分别为70.6%和30.8%。（2）必要锂枝晶体积越大,则发生内短路的概率越低。（3）通过概率估算结果可建立安全区间。相对安全区间和危险区间,其分界线类似弧线。研究结果可为主动规避内短路提供新思路。     

机组动静碰磨故障的小波包诊断及贝叶斯判别方法研究

采用小波包分析对动静碰磨故障和不平衡不对中故障特征进行了研究。并利用贝叶斯判别法,将领域专家的经验知识融合到诊断模型中,提高了诊断的准确性,这为机组其它故障的诊断提供了一条新的途径。图7表4参10     

基于抗差最小二乘的水工监测数据粗差探测

针对水工建筑物监测资料中不可避免地夹杂有粗差的情况,将抗差最小二乘法应用于粗差探测,实例分析比较表明,抗差最小二乘法在抵抗一定粗差的同时保持了最小二乘法的优点,其粗差探测结果优于传统方法。     

基于电压降落比较的高压架空线路断线保护原理

针对现有保护装置无法应对高压架空线路因断线故障造成的安全问题,提出了一种基于电压降落比较的高压架空线路断线保护原理.新原理使用架空线路两端电压采样值获得线路各相“测量电压降落”,采用均匀传输线路阻抗矩阵以及线路两端电流采样值计算得到线路各相“计算电压降落”,通过比较两种电压降落的瞬时值构成架空线路断线快速识别判据.仿真...     

基于状态坐标分析的高压直流输电线路保护方案

针对现有高压直流输电线路保护可靠性偏低的问题,提出了一种基于状态坐标分析的高压直流输电线路保护方案。在直流线路电流和电压的坐标系中,定义以直流线路2端的电压值和电流值为坐标的点为状态坐标,通过对直流线路故障后状态坐标变化的分析发现,直流线路区内和区外故障后2端状态坐标的变化具有明显的差异,据此构建直流输电线路的保护判据。通过PSCAD仿真验证,结果表明,所提的保护方案具有可靠性高、易于整定和耐受过渡电阻能力强等诸多优点。