鹅城换流站直流控制原理及实现方法探讨

本文讨论鹅城换流站直流控制原理,分析鹅城换流站直流控制实现方式,并通过鹅城换流站直流控制系统与其它换流站直流控制系统的比较,探讨鹅城换流站直流控制系统的优势与不足。     

张北±500kV柔性直流电网换流站控制保护系统设计

张北±500 k V柔性直流示范工程首次构建柔性直流电网,柔性直流电网内换流站的控制保护系统需要满足多换流站协调控制、直流线路故障保护及直流线路故障快速恢复等新要求,该文在传统直流换流站控制保护系统设计的基础上,提出柔性直流电网换流站控制保护系统设计方案。相比于传统直流换流站设计方案,该设计方案在源端换流站和受端换流站各配置一套站间协调控制设备,实现多换流站间协调控制;站内保护系统采用三取二方案,增配双重化的直流线路保护,实现直流线路故障快速隔离及恢复。提出的柔性直流电网换流站控制保护系统的整体技术方案,对同类工程的设计提供了完整的设计方法和思路。     

浅谈直流换流站平波电抗器降噪装置的地面组装方法

直流换流站的建设只是处于起步阶段,平波电抗器与直流滤波器一起构成高压直流换流站直流侧的直流谐波滤波回路,是高压直流换流站的重要设备之一。换流站噪声源很多,主要为换流变压器的噪声,其次为平波电抗器和交流滤波器场里的电抗器和电容器噪声。本文简要介绍了如何进行地面安装平波电抗器降噪装置,进一步规范直流换流站的建设施工。     

菲律宾Ormoc-Naga直流工程附加控制策略研究

介绍了菲律宾Ormoc-Naga直流输电改造工程,阐述了控制保护系统的改进点,分析了ORMOC换流站所在的Visayas电网存在的频率问题,考虑直流双向输电运行及站间通信不可靠的特点,提出了不依赖于功率方向的频率控制策略。分析了Naga-Tayabas双回线和Naga-Labo双回线故障时对Naga换流站所在的南Luzon电网及Luzon主网的影响,提出了在Ormoc-Naga直流中配置紧急功率控制功能的策略,分析了紧急功率控制的机理并阐述了在不同线路故障及当前直流运行状态下所应采取的直流控制策略。最后对频率控制与紧急功率控制策略的协调控制进行了分析。研究结果表明:采用这些策略可有效地保证Ormoc-Naga直流两端交流电网的安全稳定运行。     

直流背靠背换流站设计探讨

结合西北与华中联网灵宝直流背靠背换流站工程的设计总结,分析了直流背靠背换流站工程设计中的特点,提出了直流背靠背换流站工程中需要探讨的问题和建议。     

一种兼具融冰功能的柔性直流输电换流站的研究

基于电压源型换流器的双端柔性直流输电换流站在直流侧直接连接,其直流调压与功率控制相互耦合,同时输电线路存在冬季覆冰的问题。在对现有柔性直流输电换流站分析的基础上,提出了一种兼具融冰功能的柔性直流斩波输电换流站方案。该换流站采用电压源换流器(voltage sourceconverter,VSC)单元级联方式,在直流侧用斩波器控制2个换流站的直流侧电压差来控制输电功率,并可作为直流融冰电源进行线路融冰。在分析该换流站电路拓扑的基础上,推导了换流器的数学模型,得到了换流器单元的等效电路;按运行状态分类研究了该换流站的控制策略,讨论了换流站在不同工作模式下的控制方式,并研制出试验样机。试验结果表明,换流站可应用在中小型柔性直流输电以及电力线路融冰的工作模式,并可实现斩波直流输电以及直流融冰功能,从而验证了理论分析和系统的正确性和有效性。     

同塔双回直流换流站雷电侵入波特性

以单回直流系统的换流站为基础,搭建一个同塔双回直流换流站系统,利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,仿真计算同塔双回直流系统换流站直流侧的雷电侵入波过电压,以研究换流站的雷电侵入波特性和分析同塔双回和单回直流系统雷电侵入波特性的差别。结果表明,同塔双回直流系统换流站雷电侵入波过电压幅值与雷击形式、雷击点、系统运行方式以及工作电压极性均有关系,而且在直流侧的这个过电压幅值比起单回直流系统的要小。     

直流输电系统网损研究

为进一步降低直流输电系统的网损,提高直流输电系统的经济性,有必要对直流输电系统的网损进行定量计算。直流换流站网损的计算是直流输电系统网损计算的难点。基于IEC 61803标准提出了换流站各电气设备损耗的计算方法,对不同运行方式下、不同负荷水平下的换流站运行损耗进行计算。计算的原理是分别计算换流站内各设备的损耗,然后总加起来得到换流站的总损耗。采用Visual Basic 6.0编制了换流站损耗的计算软件,结合实际的直流输电工程计算其换流站损耗,发现换流站的损耗主要来源于阀和换流变这2个设备,整流站的总损耗大于逆变站的总损耗。     

国内已投运直流换流站的无功配置及运行现状

直流换流站无功补偿装置的占地和投资在整个换流站占有相当比重,站内无功配置方案的合理设计对换流站的总体优化设计、直流输电工程的技术经济性等具有重要意义。在总结国内已投运直流输电工程无功配置总体概况的基础上,调研和分析了现有直流换流站交流母线运行电压、无功补偿设备投切和故障等情况的,评估和总结了直流工程无功补偿配置在工程设计阶段与运行阶段的衔接性,提出了直流换流站无功配置设计原则的进一步优化建议。     

±800kV普洱换流站电气设计特点

糯扎渡电站送电广东±800kV直流输电工程(以下简称糯扎渡直流工程)是南方电网公司继云广特高压直流工程成功投运之后又一个同电压等级、同容量的直流输电工程。普洱换流站是糯扎渡直流输电工程的送端换流站。基于云广工程设计及建设经验基础上,介绍普洱换流站工程电气设计特点、设计创新及经验总结,以期为今后同类特高压直流换流站工程提供借鉴和参考。     

舟山多端柔性直流输电工程系统设计

为了解决舟山群岛供电、海上风电送出等问题,规划设计了舟山5端柔性直流工程。舟山多端柔性直流输电重大科技示范工程是目前世界上在建的端数最多的柔性直流工程。为了满足柔性直流换流站启动、运行与控制、检修的需要,研究提出了柔性直流换流站的主接线方案。开展了柔性直流系统主回路参数研究,确定了换流站主设备和直流电缆的选型及主要技术参数、换流站运行功率范围。通过交、直流过电压研究提出了换流站过电压保护及绝缘配合方案。提出的柔性直流换流站主回路参数确定方法、绝缘配合方案、运行控制策略等形成了完整的柔性直流系统整体技术方案。提出了柔性直流系统设计的完整技术思路、设计方法及工具,为我国多端柔性直流技术发展及工程应用提供了有力支撑。     

±1100kV特高压直流换流站过电压保护和绝缘配合

为合理确定±1 100 kV特高压直流换流站的绝缘水平,基于准东—成都±1 100 kV特高压直流输电工程,根据特高压换流站的绝缘配合方法,对准东换流站的绝缘配合进行了研究。根据特高压直流换流站避雷器布置基本原则,并结合现有±800 kV特高压直流换流站的绝缘配合经验,提出了±1 100 kV准东换流站的避雷器布置方案,详细分析了换流站交流侧、阀厅、直流母线和中性母线等不同区域的过电压保护策略,最后根据推荐的设备绝缘裕度确定了换流站设备的绝缘水平,直流侧1 100 kV直流极线的雷电冲击和操作冲击绝缘水平推荐为2 600 kV和2 150 kV;直流极线平波电抗器阀侧设备和高压端Y/Y换流变阀侧设备的绝缘水平建议取为一致,雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平分别为2 500 kV和2 250 kV。研究结果对换流站设备的选型和制造具有重要指导意义,将为该特高压工程建设提供重要依据。     

MMC对交流系统三相短路故障短路电流影响的机理研究

该文从柔性直流输电系统运行控制原理出发,分析得到柔性直流电网换流站近区发生三相短路故障后,换流站提供短路电流的特征,并在PSCAD上搭建模型进行仿真验证。研究发现,短路故障发生后,柔性直流换流站呈电流源特性,提供的短路电流分为暂态过程和稳态过程两个阶段。故障发生控制系统响应后,换流站提供的短路电流是三相对称交流量,不存在直流分量。短路电流暂态过程与换流站的控制参数有关,而短路电流稳态值的大小与换流站的控制方式、运行模式以及换流站控制器的控制参数密切相关。该研究可以为今后柔性直流输电工程建设中控制参数的设定,以及柔性直流输电工程换流站接入点的选择提供参考。     

±500kV换流站直流场和换流变压器区域测点配置分析

针对目前换流站直流场和换流变压器区域测点配置方案多样化的情况,从对直流保护功能和系统试验的影响等方面,对换流站直流开关场、直流滤波器和换流变压器的多种区域测点配置方案进行分析和比较,提出±500 kV换流站直流场和换流变压器区域测点配置推荐方案.     

±160kV柔性直流青澳换流站远跳回路分析与改进

±160 kV柔性直流青澳换流站是世界首个多端柔性直流输电工程送端换流站之一。基于±160 kV柔性直流青澳换流站的交流接线方式及保护配置,对换流站和所接入交流变电站保护配合问题进行阐述。通过对±160 kV柔性直流青澳换流站换流器控制保护进行分析与探讨,在远跳装置回路和金牛变电站线路保护动作回路等方面提出改进措施,确保换流站在特殊工况下换流阀设备的安全。最后针对±160 kV柔性直流青澳换流站远跳回路进行总结并给出运维建议,为运维人员有效开展设备运维工作提供帮助。     

基于周期搜索的多端柔性直流输电系统非线性下垂控制

当基于电压源换流器的多端柔性直流输电系统采用有功功率-直流电压线性下垂控制策略时,直流网络特性会影响换流站功率分配的准确性。在直流输电网络拓扑未知的情况下,通过建立换流站通用的有功功率-直流电压数学模型,分析了直流网络特性影响下的换流站有功功率-直流电压下垂特性的非线性特征。基于此,提出一种基于周期搜索的多端柔性直流输电系统非线性下垂控制策略,可在直流输电网络拓扑及参数未知的前提下,利用搜索技术实时获取换流站在可能运行范围内的精确非线性下垂特性曲线,再将该曲线周期性地更新到换流站底层控制中,最终实现多端柔性直流输电系统换流站有功功率的精确控制。通过在MATLAB/Simulink中建立四端环网直流输电系统模型,不仅对换流站有功功率-直流电压下垂特性的非线性分析结论进行了验证,还与传统线性下垂控制进行对比,验证所提控制策略还原换流站非线性下垂特性的准确性以及换流站有功功率精准控制的优越性。     

±500kV直流输电工程换流站绝缘配合研究

基于±500kV云南金沙江中游电站送电广西直流输电工程,对换流站绝缘配合进行研究。从分析换流站过电压入手,依据高压直流输电换流站绝缘配合原则,提出换流站避雷器配置方案和换流站绝缘水平,最后基于工程应用计算出500kV换流站阀厅空气净距。     

换流站低压直流系统蓄电池组运行维护策略研究

针对高压直流输电工程换流站低压直流系统蓄电池组运行情况,对目前换流站常用的蓄电池组运行工况及常见问题进行分析,探讨并总结蓄电池组故障或异常出现的根本原因.通过汇总换流站蓄电池组的缺陷类型,提出高压直流输电工程低压直流系统蓄电池组的运行维护策略,以提高蓄电池组的运行可靠性,进而提高低压直流系统的设备稳定性,以确保换流站二次设备运行安全、可靠.     

±500kV穆家换流站设计原则及自主化设计特点

±500 kV呼伦贝尔-辽宁直流输电工程是我国首个采用直流输电技术的煤电基地电力外送工程,同时也是我国首个完全自主研究、设计、制造、建设及调试的±500 kV直流工程.该工程由两端换流站、908 km线路及配套通信工程组成,工程设备国产化率达到100％.介绍了呼伦贝尔—辽宁直流输电工程受端±500 kV穆家换流站的主要设计原则,总结了±500 kV穆家换流站的主要设计特点,并对主要创新点进行了详细分析.通过对穆家换流站的总结,期望对高压直流换流站乃至特高压直流换流站的设计有一定的帮助和借鉴作用.     

±800kV特高压直流输电系统换流站绝缘配合研究

以糯扎渡电站送电广东±800 kV特高压直流输电工程为背景,对换流站绝缘配合进行了研究。在分析换流站各种过电压的基础上,基于高压直流输电换流站绝缘配合原则,提出了避雷器配置方案和换流站绝缘水平。同时,根据换流站设备的操作冲击耐受电压,计算出了换流站阀厅空气净距。文中的研究结果可为以后直流输电工程的设计和建设提供参考。