基于RTDS的±800kV特高压直流输电系统的建模与仿真

电力系统实时数字仿真器RTDS已经在电力系统仿真分析、控制保护设备的闭环测试、交直流系统的相互影响分析以及直流系统的控制研究等方面得到了广泛应用.介绍了根据向家坝-上海±800 kV特高压直流输电示范工程,在RTDS上进行的特高压直流输电系统的一次系统建模,并搭建了具有一定通用性的RTDS内部控制系统.经闭环测试,该模...     

基于RTDS和实际控制系统的±800 kV直流输电系统仿真

电力系统仿真是研究电力系统特征和电力控制技术的主要手段。为深入研究特高压直流输电技术和特高压交直流混联系统的特性,基于实时数字仿真器RTDS和南瑞继保自主研发制造的世界上首台±800kV直流控制保护样机搭建了±800kV直流输电系统的闭环仿真系统模型。由于能够在任何工况下准确模拟直流输电系统行为的仿真方法只有电磁暂态仿真,所建基于RTDS的仿真模型较之机电暂态仿真模型能够提供更深刻和准确的仿真结果;由于考虑了实际UHVDC控制与保护设备的控制作用,仿真将更能反映实际交直流系统的动态特性和更具备实际工程的参考价值。基于南方电网云广特高压直流输电系统的"孤岛运行"方式参数的仿真分析进行了必要的说明,阐明了所搭建的闭环特高压直流仿真系统可用于研究特高压直流控制保护技术和全面分析特高压直流输电系统的特征。     

±800kV工程特高压直流输电铁塔真型试验研究

介绍了白鹤滩—江苏±800 kV特高压直流输电线路工程铁塔真型试验情况,对铁塔首先破坏位置的实际破坏荷载与理论破坏荷载进行了分析对比,建议输电线路铁塔在经验不足时按照b类截面选取稳定系数。     

±800kV直流特高压输电线路的设计

±800kV直流输电是国际上输电电压等级最高、技术最先进的直流输电方式。±800kV直流线路设计没有现成的经验可供参考。为满足工程建设需要,合理确定技术原则和建设标准,需要全面研究和分析与工程建设有关的主要设计原则。结合向家坝-上海直流输电工程,介绍了特高压直流线路设计的主要研究成果,包括气象条件、结构可靠度、导线选择、地线选择、绝缘子选型、绝缘子串及金具、绝缘配合、导线对地及交叉跨越距离、极导线排列方式和走廊宽度等。同时给出了大量±800kV特高压直流线路的基本设计条件、主要设计参数以及向家坝-上海直流线路的技术特点、单位km长度线路的杆塔质量、混凝土量等工程量指标。通过我国第1条输送功率达6400MW的特高压双极直流输电线路的设计实践,证明±800kV特高压直流线路技术上是可行的,经济上是合理的。     

特高压±800 kV直流输电线路用避雷器的研制

±800 kV特高压直流输电线路是中国大电网的重要组成部分,其运行安全与否直接影响中国电网的稳定。特高压直流输电线路输电距离长,沿线地形地貌复杂、雷电活动频繁,雷击闪络已成为影响线路安全运行的一个关键风险点。目前,±500 kV直流线路避雷器已实现开发应用,并且防雷效果显著,但±800 kV直流线路避雷器的研制及应用仍然是空白。为了提高特高压直流输电线路抵御雷击风险能力,研制出了国内首台特高压±800 kV直流输电线路用避雷器。文中设计了±800 kV直流线路避雷器结构,提出了相关技术参数,选择了合乎规格的电阻片及生产工艺,研制出了直流参考电压为960 kV、8/20μs标称放电电流30 k A下残压为1 900 kV、正极性雷电冲击50%放电电压为2 700 kV的±800 kV直流线路避雷器,并通过校核计算及型式试验进行了验证。校核计算及试验结果表明,研制出的±800 kV直流线路避雷器电气性能、机械性能良好,能够有效保护±800 kV直流绝缘子及塔头空气间隙免遭雷击闪络。±800 kV直流线路避雷器的成功研制及应用将为特高压直流线路防雷工作提供强有力的手段。     

基于ETSDAC的±800kV特高压直流输电系统仿真建模研究

±800 k V特高压直流输电技术是实现全球能源联网及大范围资源优化配置的核心技术之一,针对特高压直流输电的电磁暂态仿真研究是保证工程成功的必要环节。基于ADPSS仿真装置中电磁暂态仿真程序ETSDAC建立换流器、换流变压器、交直流滤波器、直流输电线路等仿真模型,并在此仿真平台上对某实际系统在两种故障情况下进行单极全压仿真模拟,与PSCAD电磁暂态仿真计算模型进行比较分析。结果显示:两个程序的计算结果基本一致,所建模型可较准确地模拟特高压直流输电系统动态特性。ETSDAC可以作为研究特高压直流输电系统的有效工具。     

±800 kV云广特高压直流输电工程直流滤波器保护特性探析

直流滤波器保护是决定特高压可靠运行的关键环节,但常出现误动的情况,其中C1不平衡保护误动比率大,且原因难以查找,因此通过对C1不平衡保护动作特性进行分析,进一步探讨C1不平衡保护参数配置的合理性,以确保保护正确、可靠动作。     

±800kV级联多端特高压直流输电工程的绝缘配合

级联多端特高压直流作为多端高压直流输出的典型串联连接方式,将具有良好的发展前景。基于800 kV级联多端直流输电系统下的过电压研究成果,对级联多端特高压直流系统的绝缘配合进行研究,并与常规800 kV直流输电工程的设计比较,结果表明,除级联多端直流工程的400 kV中压线路以外,其余变电站设备和线路的绝缘配置可参照常规800 kV直流输电工程进行取值。研究成果为800 kV级联多端直流系统设备制造和工程设计提供参考。     

±800 kV云广特高压直流输电无功后备控制功能改进

无功控制功能是高压直流输电系统的重要功能。±800kV云广特高压工程除了采用传统高压直流输电工程的无功控制策略外,还采用无功后备控制功能作为无功控制功能的补充。文中分析了无功后备控制功能的控制策略和实现方法,指出当极控与直流站控系统的控制总线通信均故障时,无功后备控制功能存在缺陷,提出了改进方案,该方案在现场得到应用。     

±800kV云广特高压直流控制系统功能

针对±800kV云广特高压直流控制系统功能相对复杂、各个控制环节设置较传统直流输电工程有很大区别的问题,介绍和分析了其控制系统各控制环节的设置,如控制器选择功能、站间电流控制协调功能、电流裕度补偿功能、电流误差控制环节、低压限流功能与暂态故障恢复;特殊控制环节设置,如电压平衡控制单元、泄漏电流判断功能。对特高压直流工程现场调试和系统运行时的保护配置选择具有实际指导意义。     

±800kV天中特高压直流输电工程开路试验分析

介绍了天中特高压直流输电线路开路试验的意义及其保护控制原理,分析了带直流线路进行开路试验时,换流器的触发角变化对开路电压的影响,在直流线路绝缘性能未发生损坏的情况下,当触发角小于60°时,能够将直流电压升到额定值。在新疆天山换流站进行的开路试验中,将换流器触发角降为45.1°时,开路电压达到了额定值800 kV,该观点得到验证。同时,在工程实际调试中,得到在带线路进行开路试验时可以仅采用直流电流或差动电流超过0.025pu的电流原理保护做为主要判据的结论。     

基于PSCAD/EMTDC的±800kV祁韶特高压直流电磁暂态建模

祁韶特高压直流已经投运,湖南电网形成交直流混联电网。为准确分析交直流系统的交互作用,本文建立了基于PSCAD/EMTDC的±800 k V祁韶特高压直流电磁暂态模型,详细介绍了此模型的控制策略及运行方式。并利用此模型进行了稳态运行、直流电流阶跃、交直流故障等仿真验证,仿真结果表明此模型能够准确的模拟各种运行状态下的主要电气量的变化,该模型正确有效。     

±800 kV特高压直流输电系统特征谐波分析

将统一基波和特征谐波潮流算法用于分析±800 kV特高压直流输电系统的特征谐波，建立了能模拟换流装置非线性特性的双12脉动换流器数学模型，实现了基波潮流和谐波潮流的统一求解。计算结果表明由双12脉动串联结构换流器构成的±800 kV特高压直流输电系统的交流侧会产生12 k±1次的特征谐波，其直流侧会产生12 k次的特征谐波，与理论分析的结果一致。由于考虑了换流站交直流侧谐波的相互作用，该计算结果与实际情况更为接近。     

±800kV特高压直流输电系统过电压分析

针对特高压直流输电,详细探讨±800kV特高压直流输电系统调试中的过电压测试项目、测试方法、以及对测试结果进行分析,评判直流输电系统的各项指标是否满足设计规范的要求。     

±800 kV特高压直流输电系统谐波研究

以国内±800 kV特高压直流输电工程为研究背景,采用理论分析和数学推导的方法,分别研究了忽略直流输电系统换流器换相过程和考虑换流器换相过程两种情况下,换流站交流侧的特征谐波情况。同时,也对换流站直流侧的谐波情况进行了分析。在上述研究分析的基础上,以实际的±800 kV特高压直流输电工程为例,采用特征谐波潮流算法和迭代谐波算法相对比的方法,对换流站交流侧和直流侧的谐波进行了计算。结果表明,利用迭代谐波算法来计算特高压直流输电工程的谐波含量是可行的。     

±800 kV直流输电系统可靠性综合分析系统*

高压直流系统可靠性的改善将给整个电力系统的安全、可靠和经济运行带来巨大的效益。介绍了＂±800kV直流输电系统可靠性综合分析系统＂软件,包括软件的功能结构、数据流关系、界面、算例分析等。该软件具有如下功能：超、特高压直流输电系统可靠性评估、灵敏度分析、可靠性跟踪、设备最优选型和可靠性最优分解等。该软件的开发适应了我国高压直流输电系统快速发展的需要。     

±800 kV直流输电线路导线选型

导线选型是±800kV特高压直流输电线路设计中的关键课题之一,对工程造价和安全运行有着十分重要的意义。从载流量、功率损耗、电磁环境等3个方面分析导线的电气特性;从过载能力、弧垂特性、荷载情况等方面比较导线的机械特性;运用全寿命周期计算法分析导线的经济性;推荐±800kV直流线路的导线型号,为今后工程提供借鉴。     

±800kV直流输电线路电磁场环境分析

为研究特高压直流输电线产生的磁场对人体及通讯设备、自然环境等的影响,利用ANSYS有限元软件建模,对±800 kV直流输电线路采用八分裂输电导线时,不同电流等级情况下产生磁场的分布规律及其数量级进行了分析.通过理论数据与国际相关限值的比较可知,该输电线路产生的磁场对周围环境以及对人体都没有危害.     

云广±800kV直流输电工程直流测量系统异常情况分析

根据云广±800 kV直流输电工程采用独立的直流测量系统而与其他高压直流系统的不同,介绍了直流测量系统的工作原理及TDM总线选择方式,单极的2套极控、组控系统以及2套极保护、阀组保护分别与2套极测量系统、阀组测量系统交叉冗余接线。分析了穗东换流站先后发生两起因TMD总线不能正常切换造成保护系统动作异常的事故的原因,并就此提出了相关的改进建议。     

含±800 kV云广直流的南方电网交直流系统 RTDS仿真研究

云广±800 kV特高压直流输电系统投运后（2009年单极投运,2010年双极投运）,南方电网结构将更为复杂,交直流并联运行特点愈发显著。因此,建立了南方电网2010年交直流并联电网全电磁暂态RTDS实时仿真模型,并进行仿真分析。结果表明：云广直流系统在孤岛方式下全功率运行时,南方电网系统可能会出现约0.6 Hz振荡,可以通过降低云广直流传输功率解决该问题;云广直流系统发生双极闭锁故障,将影响南方电网稳定运行,须预先研究合适的安稳策略。