南方电网直流典型故障的反事故措施方案研究

以"4·2"、"5·5"故障为背景,介绍了接地极过电压保护和接地极电流不平衡保护的原理以及在故障中暴露出的不足.提出了相关直流控制保护功能反事故措施方案.并以RTDS试验验证了对59EL和60EL改进方案的可行性.从2009年5月以来,高肇、兴安直流都已执行了接地极过电压保护、接地极电流不平衡保护以及极控系统中直流保护运行状态监控逻辑的反事故措施.     

兴安直流系统一起双极跳闸事故分析

以兴安直流宝安换流站一起双极跳闸事故为例,介绍了兴安直流保护系统中直流过电压保护原理,以及接地极电流不平衡保护原理,重点分析了这次事故发生的原因,指出了兴安直流工程中直流保护系统存在的不足,并提出了相应的改进措施。     

直流双极闭锁仿真对比研究

针对直流双极闭锁进行了云南电网仿真对比研究,详细分析了事故后云南电网一次调频、安稳装置的动作情况.进一步确定了电网仿真分析的必要性,提出了仿真分析改进与提高的意见.     

云广直流与兴安直流共用接地极极址侧隔离开关运行分析

为了节省用地和降低工程造价,云广±800kV直流工程与兴安±500kV直流工程在广东省内共用一个接地极,并在极址与每个接地极线之间安装了隔离开关(极址隔离开关)。基于共用接地极实际运行情况,讨论了极址隔离开关及有关保护的存在问题,建议在接地极线和极址隔离开关之间增加一个接地隔离开关以保证维护安全。     

楚穗直流线路故障致双极闭锁及故障重启逻辑缺陷分析

楚穗直流联网、全压运行条件下,相继发生极1两次线路保护动作,极2一次线路保护的事件,导致楚穗直流双极闭锁。为探明楚穗直流双极相继闭锁的原因,从直流线路故障纵差保护原理、行波保护原理、极控线路故障重启监视功能入手,结合楚穗直流EMTDC仿真模型,从电磁耦合与双极接地故障两个维度分析并掌握双极相继闭锁的原因。通过对故障重启监视功能的深入分析,进一步挖掘出监视功能的逻辑缺陷,提出了避免直流不必要闭锁的故障重启逻辑优化建议。     

±500kV林枫直流双极闭锁故障案例仿真分析

随着特高压、高压直流输电工程陆续投产,交直流混合电力系统已越来越普遍,交直流系统间耦合关系也越来越复杂。介绍了±500 kV林枫直流双极闭锁故障,交流系统扰动使得直流系统发生多次换相失败,导致直流换相失败保护动作而闭锁;采用在线数据仿真复现直流闭锁过程的基础上,分析直流闭锁对交流电网潮流、电压的影响,比较分析在线数据仿真结果与能量管理系统(energy management system,EMS)实测数据的差异,详细分析差异原因;从交直流系统间影响、直流仿真程序优化、电网运行控制等方面提出相关研究建议与思路。     

天广直流工程历年双极闭锁事故分析

针对天广直流输电工程自2001年双极投运以来出现的4次双极闭锁事故,总结分析历次闭锁发生的特点和导致双极闭锁事故的原因,发现了直流系统运行的现有问题。结合运行经验从站用电源、元件故障、原理设计等方面提出加强运行监护、改进保护系统相关逻辑、选用合适电源等建议,以提高天广直流输电系统的安全运行水平及供其它高压直流输电工程参考。     

高压直流接地极过压保护反事故措施的仿真研究

利用RTDS仿真系统分析了高肇直流输电系统“4·2”双极相继闭锁事故原因,指出现有接地极过压一开路59EL保护的设计逻辑存在缺陷,在中性母线开关跳开的情况下会出现不合适的动作出口,导致双极相继闭锁事故。通过仿真验证了拉开极线高压侧隔离开关隔离极线可以有效消除在中性母线上耦合的过电压;在中性母线开关跳开后通过合理增加59EL保护延时同时隔离故障极线路是针对“4·2”双极闭锁事故的有效反事故措施。     

拉合500 kV刀闸导致兴安直流闭锁的原因分析

兴仁换流站拉合500kV刀闸,曾导致兴安直流闭锁。针对这一情况,采用现场试验与仿真计算相结合的方法,分析了直流闭锁的原因,得出了刀闸操作产生的干扰使直流保护动作导致直流闭锁的结论,提出了相应的解决方案,并通过EMTDC仿真试验对解决方案进行了验证。     

基于RTDS的“1.15”高肇直流极2闭锁事故仿真

基于实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)搭建了仿真模型,并将RTDS与实际直流输电控制及保护装置连接,建立了交直流混合系统实时仿真实验平台。在此基础上,针对“1.15”高肇直流极2闭锁事故进行了仿真研究,成功地再现了实际故障过程,并分析了事故发生的真正原因：直流极控装置误将瞬时故障检测为永久故障,终止直流线路重启;并提出了合理的改进措施：修改极控装置中接地检测故障装置和直流线路重启去游离时间。     

兴安直流系统分散接地方式替代专用极址探讨

对多起兴安直流双极闭锁故障的研究显示,兴安直流输电线路同杆架设直流极线和接地极线的线路较长,雷电绕击极线时在接地极线感应过电压,存在着双极闭锁的潜在风险。进一步研究发现,如果将兴安直流线路广东侧接地极同杆并架段所有杆塔（极址10 km范围绝缘架空地线段仍然保持绝缘）用并沟线夹完全接地,可以构建一个新的分散式大型接地系统,不仅可以解决不平衡电流问题,而且大大降低了直流系统单极运行的电能损耗,同时对直流线路本身的防雷也有积极意义。接地系统形成后,鱼龙岭极址的功能被淡化,保护了鱼龙岭地区生态。在此基础上,对新建工程分散接地设置方式提出优化方案。     

兴安直流接地极不平衡保护电流定值问题仿真试验研究

2008年5月5日兴安直流双极相继闭锁。利用RTDS与兴安直流实际的控制保护装置组成的闭环试验系统,对兴安直流接地极不平衡保护电流定值调整的必要性和可行性进行了仿真试验分析,建议兴安直流60EL保护低电流定值22．5A维持不变。研究成果对直流现场生产运行具有一定的指导意义。     

兴安直流金属回线纵差保护研究

兴安直流现有保护逻辑下,金属回线线路发生瞬时性接地故障后无故障重启逻辑,降低了直流系统的可靠性。提出了兴安直流SIMADYN D平台下增加金属回线纵差保护的程序修改方案,该保护作为直流金属回线线路接地故障的主保护,动作后果为启动直流线路故障重启逻辑。利用兴安直流EMTDC仿真模型,在单极金属运行方式下,开展不同功率水平、不同故障位置、不同过渡电阻的故障仿真。仿真结果显示该保护在过渡电阻较大情况下有拒动的风险,在大负荷条件下执行故障重启并不能有效地熄灭故障点电弧,故障重启失败后闭锁直流。综合考虑保护逻辑设计方案和EMTDC仿真结果,不建议兴安直流增加金属回线纵差保护。     

兴安直流线路纵差保护原理的改进

结合一起兴安直流线路因高阻接地故障引起的跳闸事故,通过对87DCLL逻辑的分析,对兴安直流线路纵差保护原理进行了改进。提出将87DCLL去掉“600 ms闭锁逻辑”,并基于仿真结果将保护延时调整至800 ms。仿真结果验证了所提措施不会导致87DCLL出现误动,并且在直流线路发生高阻抗接地故障时87DCLL能正确动作。     

贵广直流输电工程直流线路故障重启动功能研究

分析了贵广直流输电工程直流线路故障重启动的原理,根据实际录波波形阐述了直流线路故障重启动过程中电压、电流、触发角的变化特点,指出了站间通信故障情况下可能出现的不同工况,最后针对贵广工程实际运行中出现的问题分析了线路故障重启动功能存在的不足并提出了改进措施,对现场运行具有一定的指导意义。     

天广直流线路故障重启逻辑优化措施研究

针对天广直流线路短时连续遭受故障时,直流线路故障重启功能不正确执行的情况,从直流线路保护原理、保护动作过程和线路重启逻辑等方面,分析了第2次直流线路故障重启不正确的原因,通过仿真试验重现了现场故障情况,并证实了直流线路在重启次数计数器50 ms延时的时间间隔内再次遭受故障时,会导致直流线路故障重启功能执行不正确,提出了去除重启逻辑中重启次数计数器延时的优化建议,仿真结果表明了该优化方案可行且有效。     

西北-华中联网背靠背直流极区的接地保护设计

介绍了背靠背工程直流系统保护的配置并依据工程功能规范书的设计原则和要求,结合背靠背工程的具 体设备和特点仿真研究了直流极区内接地故障,提出以保护区接地保护为主保护、背靠背差动保护为后备保护的 配置方案,详细说明了保护采用的原理、故障策略以及保护间的配合要求,并通过实时数字仿真测试,为直流系统 保护设备的制造和控制保护系统调试提供了重要和必要的依据。