降低接地极直流偏磁影响的接地极选址优化研究

如何降低接地极对周边电力系统的直流偏磁影响,是目前直流接地极建设工程中需要解决的一个非常紧迫的课题。从优化接地极极址的角度出发来降低推荐极址的直流偏磁影响,是解决接地极直流偏磁问题的一条有效途径。结合湘潭±800 kV换流站接地极选址的工程经验,提出选址过程中应增加地质条件评估的步骤,以及应对备选极址周边电力系统网架结构进行综合分析来确定推荐极址等对原有接地极选址方法进行优化的方法,来降低推荐极址的直流偏磁影响,可为以后的接地极工程选址提供借鉴和指导。     

基于灵敏度分析的直流输电接地极优化选址方法研究

为了最大程度避免直流输电工程单极大地运行方式造成的变压器直流偏磁问题,提出了一种直流输电接地极的优化选址方法。研究了直流接地极选址时需要考虑的大地电性参数、电力规划需求、周边交流电网的结构与参数等因素,建立了直流接地极位置与变压器直流偏磁风险之间的关联度模型。对此模型进行了灵敏度分析,并以此为依据,提出了高压直流输电接地极选址优化方法。以一个交直流混联电网为例研究了优化选址的效果。优化方法对避免交流电网变压器直流偏磁风险有理论参考作用。     

换流站接地极选址对周围石油管线的影响研究

本文建立了接地极对石油管线的直流干扰分析计算模型,通过计算管道上任意点的管地电位较自然电位的正向偏移及土壤电位梯度,明确了接地极在直流系统单极和双极运行条件下对附近管道的干扰程度。通过对不同极址对比分析,得到不同极址条件下周围石油管线需采取的措施方案,从而为极址选址提供依据。     

卫星遥感图像在高压直流接地极选址中的应用

在介绍高压直流输电工程接地极极址选择原则及接地极极址应具备的条件的基础上,介绍了在内蒙古呼伦贝尔草原这一特殊地质地区进行接地极选址工作,采用卫星遥感图像解译技术,根据春季时段图上不同色阶的暗色可以不受近期降雨的影响,增加判别的准确率。     

接地极线路绝缘配合研究

接地极线路绝缘成为特/超高压直流输电工程的薄弱环节。本文通过分析已有接地极线路故障引起直流工程闭锁事故的发生、发展过程,剖析出绝缘不匹配、耐雷水平低、同塔架设增加安全隐患、保护策略适应性不足等问题是接地极线路发生闪络的诱因,有针对性地提出可从加强操作过电压研究、加大防雷综合研究、灵活导线布置、优化继电保护策略等方面开展深入研究,以提高接地极线路耐受过电压的能力,提升直流系统的安全稳定运行水平。     

一种新型直流接地极——广域接地极探讨

针对目前直流接地极选址存在的困难,提出广域接地极的新方案,即通过特定的形式把某一区域内的直流接地极连接起来,形成一个大型的散流体作为直流接地极。以广东电网公司应用该方法的实例证明该方案具有显著的经济性和较高的操作性,并且在技术上有明显优势,能够降低接地电阻,缓解直流输电单极大地运行对交流电网的不利影响,但存在入地电流局部集中的现象。通过进一步分析,提出改进方法,即利用局部串阻和改变入地电流接入点,可改善电流在广域接地极的分布,而实践证明改变接入点的技术性和可靠性更高。通过对广域接地极对后续直流工程的适应性分析,得出结论:广域接地极作为一种创新的设计理念,可通过一系列技术措施的实施及改进,缓解直流落点增多与接地极选址困难的矛盾。     

广域接地极方案初步研究

针对直流落点增多与接地极选址越来越困难的矛盾问题,设计一种新型接地极设计方案——广域接地极。据此,首先建立了广域接地极的等效数学模型,该模型辅以场路耦合算法可以对分流情况和运行工况进行计算。随后根据广东电网直流工程现状和后续直流建设情况构建了广东电网广域接地极,并进行了可行性分析。结果表明,广域接地极辅以合适的均流措施可以满足多回直流共用的需要,且具备长期解决后续直流工程接地极问题的理论可行性,值得进一步研究。     

向家坝换流站共用接地极研究

通过对多回直流共用接地极的前期研究, 结合向家坝—上海±800 kV 特高压直流输电工程, 向家坝送端将陆续建成3 个换流站的实际情况, 对于建设共用接地极的方案、建设方式进行多方面的分析论证。考虑共用接地极的共用方案、建设共用接地极的先后顺序, 提出共用接地极可以减少工程投资和接地极选址的难度, 减轻对环境的影响。建议采用2 个换流站共用一个接地极、另一个换流站建设独立接地极的“2+1”共用接地极方式, 并同时论证了今后将2 个接地极连接组成联合接地极和3 站共用接地极的可能性。     

向家坝换流站共用接地极研究

通过对多回直流共用接地极的前期研究,结合向家坝-上海±800kV特高压直流输电工程向家坝送端将陆续建成三个换流站的实际情况,对于建设共用接地极的方案、建设方式进行了多方面的分析论证,考虑了共用接地极的共用方案、建设共用接地极的先后顺序,提出共用接地极可以减少工程投资和接地极选址的难度,减轻对环境的影响,是合理可行的.得出结论,建议采用两个换流站共用一个接地极、另一个换流站建设独立接地极的"2 1"共用接地极方式,并同时论证了今后将两个接地极连接组成联合接地极和三站共用接地极的可能性.     

复杂土壤结构下直流接地极选址及直流偏磁风险评估

直流接地极作为直流输电工程的重要设施,其选址和设计一直是直流输电工程研究的重点.文章旨在探明复杂地质结构下计算广域层状大地格林函数的方法,完成直流接地极的选址工作并仿真建模评估交流电网直流偏磁风险:首先阐明了赣东北部地区复杂广域大地模型的特点;接着推导广域大地地表电位分布的格林函数,对比分析商用计算软件CDEGS和改进...     

垂直型直流接地极温升特性及计算方法研究

温升是影响垂直接地极运行特性的一个重要因素,为了对垂直接地极的温升特性进行研究,通过研究多根垂直接地极等间距环形布置时接地极的温升特性,确定了电极之间温升影响的作用范围,提出了温升的简化计算模型。在无法对整个垂直接地极进行有效建模的情况下,可搭建垂直接地极温升的简化计算模型,实现接地极温升的仿真计算研究。     

高压直流无接地极运行实现方法

接地极为直流输电系统大地回线运行方式提供电流回路,随着直流输电通道的密集增加,由接地极入地电流引起的油气管网腐蚀、变压器偏磁等问题逐渐增多,严重时将影响电网正常运行方式。文中提出了使用站内接地网代替接地极,直流系统以无接地极方式运行的方案,主要通过直流的控制和保护逻辑来实现。以南方电网±800kV普侨特高压直流工程的实际应用为例,分析了高压直流无接地极运行方案的关键技术难点,设计了通过控制保护核心逻辑修改来实现无接地极运行的方法,并利用实时数字仿真(RTDS)系统对方案进行了仿真验证。改进后的控制保护逻辑已在实际工程实施,效果良好。     

广东电网广域接地极方案研究

针对直流落点增多致使接地极选址越来越困难的矛盾问题,提出广域接地极这一新型接地极设计方案。首先建立了广域接地极的等效数学模型,该模型辅以场路耦合算法可以对电流分配情况和运行工况进行计算。根据广东电网直流工程现状和后续直流建设情况构建了广东电网广域接地极,并进行了可行性分析,结果表明广域接地极辅以合适的均流措施可以满足多回直流共用的需要。广域接地极作为长期解决后续直流工程接地极问题的理论可行性,值得进一步研究。     

直线型直流接地极腐蚀特性研究

通过模型试验提示了铁阳极电解腐蚀特性及其规律，并就直线型直流接地极端部效应进行分析和试验验证，最后对接头的腐蚀问题进行了探讨。     

特高压直流接地极线路过电压研究

针对±800 kV宾金直流工程发生的"7.13"直流接地极线路烧毁故障,使用电力系统分析软件MATLAB Sim Power Systems建立电磁暂态仿真模型,对直流系统不同运行方式下高压侧接地引起的直流接地极线路内部过电压特征及分布进行了分析,量化了接地极线路内部过电压水平。分析表明特高压接地极线路内部过电压与接地极线路长度、直流系统运行方式、出线避雷器参数有关;宾金直流工程宜宾侧接地极线路最大内部过电压幅值为278 kV,金华侧接地线路最大内部过电压幅值为60 kV;宜宾侧接地极线路绝缘子并联间隙干弧距离设计为20 cm,在故障时刻绝缘配合失效是引起"7.13"故障的原因。     

接地极材料的选择

研究了正确选择接地极材料以降低接地网接地电阻的方法,提出了雷克石模块不需滴水技术即能达到降阻的原因,为接地降阻提供了新的思路。     

一种考虑接地极选址及受端电网结构的偏磁电流减小方法

基于受端电网的结构和接地极的位置对直流偏磁电流的影响,分别分析了交流电网各变电站不同联结方式下,换流站和相邻交流变电站在典型连接结构下的直流偏磁电流(DCBC)水平.分析了影响换流变压器和交流变压器DCBC值的因素,阐述了接地极选址及受端电网结构对变压器DCBC值的影响机理.考虑到受端电网结构和接地极的位置选择,提出了...     

地中敷设绝缘层降低直流接地极跨步电压的方法研究

为利用有限的土壤面积尽可能的降低直流接地极的跨步电压,以圆环形直流接地极为研究对象,提出了一种地中敷设绝缘层以降低跨步电压的方法。结合矩量法和边界元法对敷设绝缘层的接地极性能进行了分析,并通过现场实验验证地中绝缘层降低跨步电压的有效性。计算结果表明:地中敷设绝缘层能够有效抑制接地极入地电流流入表层土壤,从而均衡地表电位,降低跨步电压;在不增加任何其他措施的情况下,采用U形绝缘层能够有效降低直流接地极跨步电压10%以上,且该方法对接地极本身性能的影响较小。     

特高压直流接地极选址及受端电网结构偏磁电流抑制策略研究

常规的特高压直流接地极选址及受端电网结构偏磁电流抑制方法主要使用CDEGS软件确定电流抑制修正关系,易受接地极电位差变化影响,导致不同测点的偏磁电流过高,因此需设计一种特高压直流接地极选址及受端电网结构偏磁电流抑制策略。根据地质构造及断裂关系生成特高压直流接地极选址流程,设计受端电网结构偏磁电流抑制算法,从而完成特高压直流接地极选址及受端电网结构偏磁电流抑制。实验结果显示设计的直流接地极选址及电网结构偏磁电流抑制策略的各个测点的偏磁电流较小,表明该策略抑制效果较好、可靠性高,有一定的应用价值。     

楚雄换流站接地极线路加强绝缘研究

在接地极线路设计中,其绝缘配合水平选择的合理性关系到整个直流输电系统的安全可靠运行。以楚雄换流站接地极线路为例,简述了按照两端换流站及直流输电线路本体故障后在接地极线路上引起的操作过电压提高接地极线路绝缘配置的方法。