高压直流输电系统故障及控制策略

最近几年高压直流输电在我国有很大的发展,继葛—上直流工程以后,天生桥—广州±500kV直流输电工程又投入了运行。根据以上2个直流工程的控制与保护设置及试验和运行情况叙述了高压直流输电系统在各种故障,包括换流器故障、冷却系统故障、各种情况下的换相失败、交流和直流线路故障,交直流滤波器等故障所采取的控制对策。     

高压直流输电换流阀控制系统故障研究

换流阀控制系统是高压直流输电的核心设备,对整个系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。在对换流阀控制系统结构与功能进行详细介绍的基础上,以一起典型的因阀控系统故障导致直流单极闭锁停运事故为例进行了深入分析研究,为提高其运维管理水平提供参考。     

高压直流输电系统直流滤波器接地故障机理分析

高压直流输电系统以双极大地回线方式运行,较为典型。文中对此方式下直流滤波器电容区和调谐区的接地故障机理进行了研究,先分别构建其等效电路,然后定量分析其电气量特征,最后,以仿真实验加以验证。理论分析和仿真实验均表明,采用基尔霍夫电流平衡原理的差动保护反映直流滤波器接地故障时,选择包括直流分量在内的全波电流要比选择特征谐波电流更为合理,并具有更高的灵敏性和可靠性。     

高压直流输电线路保护分析

针对高压直流输电线路保护的特点,较全面的概述了直流线路故障特征以及直流线路故障的配置原理和直流线路保护动作顺序,比较分析了ABB公司和Siemens公司的行波保护判据,结合天广直流输电工程,采用MATLAB对天广直流输电工程中Siemens公司的行波保护进行仿真分析。     

高压直流输电线路保护分析

针对高压直流输电线路保护的特点,较全面的概述了直流线路故障特征以及直流线路故障的配置原理和直流线路保护动作顺序,比较分析了ABB公司和Siemens公司的行波保护判据,结合天广直流输电工程,采用MATLAB对天广直流输电工程中Siemens公司的行波保护进行仿真分析。     

基于电压补偿原理的高压直流输电系统故障控制策略

当高压直流输电系统交流侧发生不对称故障时,交流系统会产生负序电压和负序电流,从而引起换流站与交流系统之间的有功功率产生波动,使得直流系统的直流电压产生波动。这种波动的有功功率和直流电压会通过直流线路传输到系统的另两侧,影响其他两侧交流系统运行的稳定性。采用电压补偿控制的方法有效地抑制了负序电流,在PSCAD/EMTDC环境中建立基于MMC的多电平换流器的3端直流系统仿真模型,仿真结果验证了所提出的控制方法的有效性和正确性,提高系统的稳定性。     

直流输电系统极控软件故障监视功能介绍

简要地介绍了天广直流和贵广I回直流输电工程采用的SIEMENS公司提供的直流极控系统的功能,对其软件故障监视功能进行详细分析,并根据天广直流和贵广I回直流输电工程实际运行经验,提出了改进软件故障监视功能的建议.     

高压架空线路典型故障录波分析

统计分析2009年至2011年输电公司110 kV及以上高压架空线路典型故障录波图,包括吊车碰线、异物短路、雷击、冰闪、鸟害、烟火短路和竹树放电等。分析故障过程中电流、电压的波形变化,对照故障原因和故障类型,总结基本对应关系,以期在今后的故障查找和分析中快速确定故障类型,为尽快排除故障、恢复正常供电提供重要依据。     

±800 kV高压直流输电用干式平波电抗器的研发

介绍了±800 kV直流输电工程用干式平波电抗器的设计开发情况,其中包括平波电抗器的基本设计、直流磁场和谐波磁场分析计算、冲击分布特性和电场计算分析、避雷器保护和温升计算等内容.通过对±800 kV干式平波电抗器的分析计算研究,目前保定天威保变电气股份有限公司已经完成了平波电抗器的初步设计,已经具备了生产±800 kV干式平波电抗器的技术条件.     

高压直流输电系统故障诊断方法研究

高压直流输电(HVDC)是一种近年来快速发展的新型输电技术,其运行可靠性将极大地影响整个电力系统的可靠性。本文基于电磁暂态仿真软件EMTDC/PSCAD建立系统模型,对系统常见故障进行仿真研究。在此基础上提出将支持向量机(SVM)用于系统故障分类,并用其它常用故障诊断方法与基于SVM模型的方法进行比较。以验证支持向量机在高压直流输电系统故障诊断中的可行性和有效性。     

高压直流输电装备核心技术研发及工程化

为推动大范围电力资源的优化配置,促进我国可再生能源的高效开发利用,提高电网运行的经济性和灵活性,实现坚强智能化的电网建设,需要大量的高端电力装备作为支撑。因此积极开展高压直流输电装备核心技术的自主研发及其工程化应用,是提升我国电力装备制造水平、实现我国电网协调发展的重要手段。介绍了多个高压直流输电核心装备的技术开发及其工程化应用相关成果,其中高压/特高压直流换流阀是形成坚强电网骨干网架的核心装备,柔性直流输电系统是构建智能电网的重要保障,换流阀试验技术是保证高压直流输电核心装备和电网安全可靠运行的前提。研发所取得的显著成果及其示范应用,为构建坚强智能电网,提供了有力的技术和工程手段。对提高我国电力行业的整体技术水平,也具有显著的促进作用。     

高压直流输电线路故障特性分析

随着高压直流输电线路的发展,线路的输电能力得到了明显的提高,其中线路中出现的故障极大影响了电能的输送。本文通过分析直流输电系统的主要故障类型,阐述了故障产生的机理和特性,并根据故障类型进行分类讨论,对现有的直流输电线路故障保护类型进行了阐述,在不同类型故障下,选择合适的保护方法能够有效降低故障损失,使线路恢复输电的能力大大提高。     

±800kV特高压直流输电系统过电压仿真分析

为形成西电东送、全国联网的电网战略格局,需建设特高压电网.对于这种远距离、大容量的输电需求,±800 kV直流输电系统比1000 kV交流输电系统更适合、更有优势.近几年全国已建成多个±800 kV直流输电系统,江西首条特高压直流输电线路雅中—江西±800 kV特高压直流输电工程也将在2021年投运.相比于超高压电网,特高压直流输电系统过电压保护与绝缘配合的要求更加严格,因此对特高压直流输电系统的过电压分析是十分必要且迫切的.文中运用PSCAD仿真软件搭建了双12脉动特高压直流输电系统模型,对各种故障情况下500 kV交流侧和±800 kV直流侧的过电压进行了仿真分析.     

高压直流输电线路故障特征影响因素分析

详细研究直流线路故障特征及其影响因素,对制定线路保护方案以及保证直流系统安全运行具有重要意义。为了进一步分析故障极直流线路的故障特征,笔者在建立直流线路故障等值电路模型基础上,应用拉普拉斯变换求解电路方程。分析了不同故障条件包括过渡电阻、故障位置、初始负荷水平和直流控制系统对于直流线路故障特征量的影响。指出过渡电阻是影响直流电压的主要影响因素,直流控制系统是影响故障后直流电流涌流的主要影响因素。该结论应用于天广直流改造工程中,实践证明了其正确性。     

高压直流输电直流分压器内部故障分析及反措

高压直流输电工程中的直流分压器是极母线、中性母线电压的核心测量设备,直流电压的正确测量是保证直流控制保护系统正确控制保护行为的关键。实际运行经验表明,直流分压器内部绝缘闪络导致其内部分压、均压的阻容值发生变化,此时分压器电压传递函数发生突变,二次侧感受到的电压发生畸变,从而可能导致直流控制保护误动作。结合现场实测波形,通过PSCAD/EMTDC仿真分析定性确定了直流分压器内部不同故障点所引起的电压变化规律,在总结故障成因的基础上提出了相关反措建议。     

背靠背供电直流系统故障分析

分析了在背靠背供电直流系统中发生接地故障和窜入交流时,对直流系统的危害,并提出了改进意见.     

高压直流输电系统故障后电网安全控制装置调制策略

大容量高压直流输电系统(high-voltage DC system,HVDC)一旦故障,对送端、受端交流系统产生较大影响,需要安控装置确保系统稳定运行。以包含多个直流输电通道的互联系统为研究对象,基于HVDC系统快速调制功率的特点,提出了单条通道故障后的安控装置动作策略。该策略考虑关键断面限额、潮流、机组出力、系统稳定等约束条件,通过其他直流转带损失功率确保机组调减功率最小。最后以CEPRI-36系统和实际互联系统为例验证文中模型的有效性和实用性。     

新型直流输电系统故障恢复特性

为了解不同无功补偿方式对交流系统强度的不同影响度,提出了一种自耦补偿与谐波屏蔽的新型换流变压器,其结构特点在于换流变压器阀侧角接三角形绕组端部引出抽头接辅助滤波兼无功补偿装置,有效的将谐波抑制于阀侧并部分的补偿换流器所消耗的无功功率,在此基础上建立了一种新型的直流输电系统。对新系统和目前广泛使用的无功补偿设备在HVDC故障恢复过程中作用的仿真分析结果表明,新型换流变压器能够增强交流系统,故障切除后HVDC可以较快的恢复,提高了输电系统运行的安全稳定性。     

高压直流输电线路故障定位综述

综述了直流输电线路在国内外发展的现状。借鉴交流输电线路的故障定位划分方法,将直流输电线路的故障定位原理进行了归类总结,将直流输电线路的故障定位方法分为行波法和故障分析法,并且分别总结了各种方法的优缺点,指出各种方法在直流输电线路的应用前景,然后针对直流输电线路故障定位的现状,提出自己的建议,并进行了总结归纳。     

高压直流输电控制与保护对线路故障的动态响应特性分析

直流输电线路保护中,以电压变化率为动作判据的线路行波保护和低电压保护难以检测出线路高阻接地故障,线路差动保护需要通过闭锁躲避区外故障而使动作延时较长,从而难以起到后备作用。同时,直流控制系统环节对线路保护的动作特性也有很大的影响,小负荷水平下将导致线路电流波动而导致差动保护拒动。结合某一直流线路实际参数,基于真实的直流控制保护模型与参数的EMTDC仿真平台,采用实际故障录波分析和仿真分析相结合的手段,系统分析了线路保护不正确动作的机理以及直流系统控制环节对线路保护的影响,并提出了解决方案。