特高压直流试验线段杆塔设计研究

特高压直流试验基地是我国进行±800 kV 直流输电关键技术研究的第1 个特高压直流试验基地,试验线段由2 基88m 高、80 m 宽的门型直线塔, 2 基70 m 高的门型锚塔, 换极性塔和电源终端塔组成。根据试验功能要求: 门型直线塔2 层悬挂导线的60m 跨度横梁在垂直方向上下任意可调, 水平方向悬挂导线可任意移动、自动控制、调节及闭锁。在输电线路设计中, 这种功能要求在我国还没有先例。试验线段铁塔设计中包含的关键技术有塔型选型、结构布置、构造连接、计算分析、机械传动、自动控制装置等内容。     

国家电网公司特高压直流试验线段正式投运

6月28日，国家电网公司特高压直流试验基地试验线段全线带电，一次性成功升压至800kV并稳定运行，直流场与试验线段场内噪声水平均远低于国家环境噪声限值。     

国家电网公司特高压直流试验线段正式投运

6月28日18时38分，国家电网公司特高压直流试验基地试验线段全线带电，一次性成功升压至800kV并稳定运行，直流场与试验线段场内噪声水平均低于国家环境噪声限值。中国电力科学研究院院长张文亮郑重宣布：“国家电网公司特高压直流试验基地试验线段投运成功!”至此，特高压直流试验基地试验线段提前2天正式投运，中国电力科学研究院圆满完成特高压直流试验基地第二阶段建设任务。[第一段]     

特高压直流试验线段的功能与方案设计

介绍了特高压直流试验线段的主要功能,提出了特高压直流试验线段的技术方案,主要包括试验线段长度、门型构架、锚塔、换极性塔和终端塔的结构型式和功能、引流线尺寸、跳线方式、金具、绝缘子以及主要设备的选型和参数。阐述了在特高压直流试验线段设计中如何实现各种技术要求。结果表明,已建成的特高压直流试验线段完全满足所需功能要求,已具备开展±1 200 kV以下各电压等级单回/同塔双回直流线路电磁环境试验研究能力。     

特高压直流试验线段正式带电投运

近日,国家电网公司昆明特高压试验研究基地直流试验线段全线带电,一次性成功升压至±1000kV并稳定运行,直流场与试验线段场内的噪声水平均低于国家环境噪声限值。至此,昆明特高压试验研究基地直流试验线段顺利完成安装调试,正式投运。     

昆明特高压试验研究基地特高压直流试验线段设计

为保证云南至广东±800 kV特高压直流工程设计、建设的顺利进行和以后的安全运行,在昆明高海拔地区建设了特高压试验研究基地。试验基地的试验线段分为±800 kV直流和1 000 kV交流单回路试验线段,其中±800 kV直流单回路试验线段已成功带电投运。根据试验要求,在塔型设计、杆塔结构、可变金具串型式等方面做了探索性的研究和设计工作。     

特高压直流输电线路带电作业工艺研发

特高压直流线路输送容量巨大,对于电网稳定运行至关重要,尤其能缓解城市高峰时段用电紧张局面。带电检修可以提高上海电网运行可靠性,确保上海这样的国际性大都市正常供电,因此特高压直流输电线路带电作业工艺的研发显得日益迫切。对相应的带电作业典型项目进行研究分析,进而研发制作相应的检修装置。     

特高压直流避雷器试验研究

特高压直流避雷器是特高压直流输电系统过电压保护的关键设备,决定了整个系统的绝甥水平、影响设备体积、遣价和工程占地面积及造价.中国电力科学研究院根据研究需要,在特高压直流试验基地建设了一流的直流避雷器试验室,并开展了特高压直流避雷器的特性研究、关键技术研究和试验方法研究等.本文详细介绍了已经开展的研究内容和相应的试验设备及试验手段.     

特高压直流试验基地±800kV直流试验线段直流场正式带电运行

位于北京中关村科技园区昌平园的国家电网公司特高压直流试验基地＋800kV直流试验线段直流场于2007年6月25日20时58分一次成功升压至±800kV，并连续带电试运行2小时，场内噪声远低于国家环境噪声限值，已具备向试验线段全线供电条件。中国电力科学研究院张文亮院长、     

800kV特高压换流变压器现场局部放电试验

局放试验是检测变压器内部是否存在故障的有效手段之一。在云南—广东±800 kV特高压直流输电工程中进行的800 kV特高压换流变压器的现场局放交接试验,为世界范围首次在工程现场进行的电压等级最高的变电站局放试验。介绍了标准、程序和过程,总结分析试验过程中出现的电感补偿电流不足、电缆过热和低端换流阀和换流变压器运行所带来的干扰等问题,提出解决方法,并在试验过程中予以了验证。同时分析现场局放试验对保证换流变压器安装质量和运行安全的优点和缺点。     

特高压交流线路对平行架设特高压直流线路的工频电磁感应影响

特高压交流/直流输电线路平行架设可以提高走廊利用率。同时,特高压交流线路通过电磁耦合会在特高压直流线路上感应出工频交流分量。在直流线路上感应产生的工频电流分量,经过换流器后会产生直流分量。此直流分量流经换流变压器,导致换流变压器偏磁。采用EMTDC程序建立了特高压交/直流输电系统仿真模型,对交流输电线路对平行架设直流输电线路产生的电磁感应影响进行仿真研究,分析了特高压交/直流线路平行架设长度、接近距离、线路换位以及单相接地故障等因素对工频电磁感应的影响。另外,对比分析了特高压单、双回线路与特高压直流线路平行架设,特、超高压交流线路与特高压直流线路平行架设下特高压直流线路上的工频感应电压、电流和直流偏磁电流。     

特高压直流近区交流输电线路智能重合闸策略

提出了一种特高压直流近区交流输电线路智能重合闸策略,避免重合于永久性故障带来的二次冲击,从而避免直流连续换相失败和直流闭锁事故,提高特高压交直流混联系统的安全稳定性.分析了现有基于电压特征的永久性故障判别算法的不足,提出了基于故障测距结果的双参数故障判别算法.而后在计算交流侧安全裕度指标和直流侧安全裕度指标的基础上,建...     

基于反行波差值的特高压直流线路纵联保护方案

纵差保护作为高压直流线路后备保护,需设置较长延时躲过区外故障时分布电容电流的影响。为提高纵联保护性能,提出一种基于反行波差值的纵联保护原理。区内故障时,远离故障侧的反行波与近故障侧的前行波不满足线路的传输函数;区外故障时,远离故障侧的反行波与近故障侧的前行波满足线路的传输函数。因此根据传输函数与近故障侧前行波计算远故障侧反行波,并将计算所得的反行波与实际反行波比较,识别区内、外故障。在PSCAD/EMTDC中对所提方案进行了验证,仿真结果表明,不同故障情况下保护方案均能快速、可靠地识别故障,并具有良好的耐受高阻能力。     

基于GRU的特高压三端混合直流输电线路故障区域识别方法

针对特高压三端混合直流输电线路故障区域识别问题,提出一种基于门控循环单元(gate recurrent unit, GRU)的特高压三端混合直流输电线路故障区域识别方法。首先,分析了直流线路昆北侧边界和龙门侧边界直流功率传递函数的幅频特性、T区线模功率突变量的正负差异,指出三端直流线路不同区域故障时的故障特征差异。其次,对线模功率进行多尺度小波分解,提取线模功率高频能量,结合T区线模功率突变量、正负极功率突变量幅值,组成故障特征量,作为GRU的输入量,故障区域作为输出量,构建GRU故障区域识别模型。然后,将测量点得到的故障特征量输入训练完成的GRU模型中,即可达到故障区域识别的目的。通过大量仿真,验证了所提故障区域识别方法准确率高,且可耐受300Ω的过渡电阻。     

云广特高压孤岛运行方式下单极闭锁性能试验分析

2013年5月26日,为进一步验证云广特高压孤岛状态下的电压、频率控制策略,开展了孤岛方式下的单极闭锁性能试验。试验表明,孤岛系统出现单极闭锁后,机组发电功率和直流输送功率能协调控制,并恢复稳态。但整流站直流站控系统无功控制模式若为定无功功率控制模式,将导致孤岛系统交流电压控制失败,电压长期越限,引发交流滤波器过负荷跳闸,导致双极相继闭锁。试验结论为,云广特高压孤岛方式下,禁止整流站直流站控无功控制模式选择为定无功功率控制模式,同时有必要进一步开展后续试验,对当前孤岛系统交流电压控制策略是否足够安全可靠进行验证。     

特高压晶闸管阀运行试验控制保护系统研发

为了更加有效地满足IEC60700-1标准规定的特高压晶闸管阀的试验要求,保证晶闸管阀运行试验回路的可靠、稳定运行,设计了一套控制保护系统。该系统由控制/保护主机、人机接口、触发脉冲控制装置、模拟量测量等功能模块组成,系统内的PCI总线、CAN总线和TDM总线用于各功能部分之间的数据传输。系统对试验回路的电流源/电压源和辅助设备独立控制、触发脉冲参数灵活配置、试验项目自动切换,整个试验过程灵活、稳定;保护系统实时监视系统运行状态,对一次回路提供全面、有效的保护,保证一次设备的安全。运行试验系统的试验结果满足各项试验要求,证明了控制保护系统的可靠性和有效性,为我国特高压晶闸管阀以及相关领域的研究和开发提供了坚实的基础和平台。     

基于行波模态分解的特高压直流输电线路双端行波测距方法

基于晶闸管换流器的特高压直流输电系统(ultra-high voltage direct current based on line commutated converter, LCC-UHVDC)的故障定位算法对智能电网的安全稳定运行起着重要作用。针对长距离特高压直流输电系统故障测距方法精准度低、快速性差的问题,提出了一种基于变分模态分解法(variational mode decomposition, VMD)和Teager能量算子(Teager energy operator, TEO)的双端行波故障测距方法。首先,研究了LCC-UHVDC线路故障电压行波的传播特性。利用零模电压随线路传播衰减明显的特征,通过VMD算法提取采样点处零模电压行波的时频特性。针对VMD参数选择不当导致的模态混叠问题,利用K-L散度(Kullback-Leibler divergence)对提取的模态指标进行优化。然后采用TEO对分解后信号进行瞬时能量谱提取,精确标定波头到达时间,最后采用双端迭代测距法迭代求解故障距离。在PSCAD/EMTDC搭建±800 kV LCC-UHVDC仿真模型进行验证。结果表明,所提方法在不同故障位置、过渡电阻和故障类型下具有较强的鲁棒性。     

基于电流特征量相关系数的UHVDC线路纵联保护新原理

特高压直流输电线路长、发生故障概率大,其常规纵联电流差动保护的快速性较差且耐受过渡电阻能力有限。相关系数可定量描述两个变量的变化趋势,且不受变化幅度影响。为此,首先立足直流线路故障暂态特性,利用两端电流和、差计算相关系数,构造了判据特征量。其次,基于判据特征量在区内、外故障的不同特性,计及直流输电系统控制特性,提出了纵联保护新原理。该原理无需电容电流补偿,耐受过渡电阻能力和快速性优于常规纵联电流差动保护;且对信道要求低,利于工程应用。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证了新原理的有效性。     

考虑强非线性和波速变化特性的特高压直流输电线路故障测距方法

特高压直流输电系统具有强非线性。采用小波变换方法的传统直流输电线路行波测距原理在实际工程中存在适应性问题。现阶段行波测距技术存在行波到达时刻与行波波速难以有机统一的问题。针对此问题,提出一种考虑强非线性系统和波速变化特性的特高压直流输电直流线路故障测距方法。从测距方法的适应性角度出发,提出非常适合暂态信息处理的改进的希尔伯特-黄算法,利用该算法可准确标定故障初始行波波头。从测距精度角度出发,分析故障行波波速变化特性,发现线路参数的频变特性和行波波头的衰减造成行波波速与故障距离呈非线性关系。据此提出神经网络算法,利用该算法将不必计算行波波速便能实现故障测距。大量仿真结果表明,该测距方法在不同故障距离和不同过渡电阻下的测距精度较高,鲁棒性较好。