高压直流输电系统主回路参数计算平台的研发

主回路稳态参数计算是直流输电工程设计的重要组成部分,对直流输电工程的进一步发展具有重要的实际意义。阐述主回路参数计算的目的,并根据直流输电的基本理论结合高压直流系统的特点,明确了进行高压直流输电系统主回路参数研究和设计时所必需的系统基本状况和系统数据。具体描述了在考虑这些因素和提供的原始数据下,利用直流输电的基本原理,对换流变压器、换流阀等一次设备的基本参数及运行特性进行计算。最后以实际的高压直流输电工程为例,进行了该计算平台功能正确性的测试。     

高压直流输电主回路稳态参数计算

主回路稳态参数计算是高压直流输电工程设计的重要组成部分.本文描述了高压直流输电主回路稳态参数计算需要考虑的因素,包括运行方式和限制条件,以及需要提供的原始数据.具体描述了在考虑这些因素和提供的原始数据下,如何进行主回路稳态参数计算,并制定了详细的计算流程.最后列举了一个高压直流输电主回路稳态参数计算的工程实例,并验证了该算法的有效性.     

溪洛渡－浙西±800kV／7500MW特高压直流输电工程主回路参数设计

主回路参数计算是直流输电工程设计的重要组成部分。特高压直流工程每极由2个12脉动换流器串联接线,直流系统运行方式灵活。依据特高压直流输电理论和直流系统特点,对溪洛渡-浙西±800kV7500MW特高压直流,E程的主回路参数进行设计研究。计算结果给出了2端换流站的主要设计参数：平波电抗器电感值取4×75mH,并采用平抗分...     

高压直流输电系统直流谐波阻抗的解析计算及谐振分析研究

研究了常规高压直流输电系统直流回路谐波谐振问题。采用解析计算的方法,对典型高压直流输电系统的直流回路谐波阻抗进行数学建模。基于状态空间模型得到了直流谐波阻抗的解析表达式,形成了直流回路阻抗频谱,并通过PSCAD软件对所提模型进行了验证。分析了系统各环节参数与直流谐波阻抗的耦合关系。提出了采用调整控制参数实现直流回路谐振宽频抑制的方法,并通过电磁暂态仿真对所提方法进行了验证。结果表明,所提方法可有效提升高压直流系统的直流谐振抑制能力和安全稳定运行水平。     

云广±800kV直流输电工程主回路设备参数选择

换流站主回路设备参数选择关系到整个直流输电系统的运行性能,对直流输电系统设计十分重要。文章论述了主回路参数设计选择的原则,对云广±800kV直流输电工程的换流变压器短路阻抗、换流变压器分接开关级数、平波电抗器电感值、换流阀和控制系统参数等关键参数进行了选择,并强调主回路设备参数是否合理需要通过主回路稳态特性计算来进行校核。     

高压直流转换开关辅助回路振荡特性参数的检测与分析

为实现高压直流转换开关的可靠操作,在高压直流转换开关类型、结构原理及转换过程数学模型研究的基础上,研究开发了1套高压直流转换开关辅助回路振荡特性参数的现场测试系统。结合±800 kV雁门关换流站系统通过分析高压直流转换开关类型及结构原理,给出辅助回路振荡特性参数测试的试验原理及测试方法,完成直流场4种直流转换开关辅助回路电容和电流衰减特性的测试,并计算给出辅助回路衰减周期、振荡频率、回路电感、回路电阻等参数值。结果表明4种直流转换开关辅助回路的振荡特性参数满足高压直流输电系统的要求,同时也证明了该测试方法及试验系统的有效性及正确性,为下一步直流转换开关辅助回路振荡特性参数现场试验应用提供依据。     

±800 kV直流输电系统设计软件包的开发进展

介绍了由中国南方电网有限责任公司组织实施的“十一五”国家科技支撑计划重大项目“特高压输变电系统开发与示范”课题21“±800kV直流输电系统设计软件包的开发”的进展情况。概述了软件包中的主要软件模块及其功能,包括主回路参数计算模块、无功管理模块、交直流滤波器设计模块、直流输电系统损耗计算模块、直流输电系统可靠性计算模块、直流挟流站电磁干扰分析模块、交流侧和直流侧PLC噪声滤波器设计模块、直流输电系统可听噪声计算模块、直流输电系统外绝缘设计模块和直流输电系统绝缘配合模块。     

两类逆变侧控制策略对系统电压与直流主回路设计影响

针对高压直流输电工程逆变站通常采用的定关断角与定电压两类控制策略对系统电压与直流主回路设计的影响进行研究。首先从控制系统原理入手,分析了逆变侧定电压与定关断角两种控制策略的逻辑区别;然后利用电力系统分析计算软件PSD-BPA,模拟了换流站投切滤波器分组的实际工况,明确了两种控制策略在系统电压调节特性方面的差异;最后基于某实际高压直流工程的系统条件和运行参数,借助实时数字仿真系统,校核了定电压与定关断角两种控制策略下系统电压的暂态与稳态恢复特性,进一步验证了相关结论。在此基础上,研究并论证了两种控制策略对于直流换流站无功补偿容量、额定空载直流电压等直流主回路设计基本结论以及主要设备参数的影响。     

背靠背直流输电系统平波电抗器额定值研究

根据背靠背高压直流输电系统的固有特点,研究分析了如何仿真确定背靠背高压直流输电系统平波电抗器的稳态额定值和暂态额定值,其中包括:用于计算平波电抗器稳态额定值的谐波电压源相关参数的选取与计算;用于计算平波电抗器稳态额定值的仿真回路的搭建;背靠背高压直流输电系统平波电抗器可能发生的故障以及用于计算平波电抗器典型故障的方法。以云南电网与南方主网鲁西背靠背直流异步联网工程为例,对平波电抗器稳态额定值和暂态额定值进行了仿真和计算,并对平波电抗器绝缘水平进行了确定。     

特高压直流输电控制保护特性对内过电压的影响

基于金沙江一期向家坝—南汇±800 kV直流输电工程的具体参数,利用电磁暂态计算软件EMTP-RV,针对直流输电控制保护动作特性对内过电压的影响进行了详细的仿真计算和分析总结,并对高压直流输电内过电压的研究方法提出了可行性建议。研究结果表明,高压直流输电系统控制保护动作时序对内过电压影响较大,在研究高压直流输电系统的内过电压时,应尽可能模拟实际直流输电系统控制保护的动作时序,以确保仿真结果更加接近实际系统。     

混合直流输电系统的参数优化方法

混合直流输电系统结合了传统电网换相换流器(LCC)和电压源换流器(VSC)的优点,具有广泛的应用前景。文中针对整流侧为LCC换流站、逆变侧为VSC换流站的混合直流输电系统,介绍了单极型、伪双极型、双极型3种不同混合直流结构的特点及应用场合。考虑到混合直流输电系统的主电路参数和控制系统参数对系统的运行特性都有直接的影响,提出了一种可以同步优化主电路和控制系统参数的方法。首先,重点阐述了系统参数中直流平波电抗器L和直流电容器C的参数设计原则,然后基于Simplex算法对LC参数以及两侧控制器比例-积分的参数进行了优化。在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC下搭建了混合直流输电系统的模型,仿真结果表明,使用Simplex算法对系统参数进行优化后,其运行特性将得到改善,从而验证了所提出的参数设计优化方法的有效性。     

±1100kV特高压直流输电晶闸管阀运行试验系统设计

为满足我国特高压直流输电发展和建设的需要,提出了满足±1 100kV特高压工程换流阀运行试验系统的设计。根据±1 100kV特高压工程规范,提出了预期运行试验参数,从运行试验系统的一次电气原理设计、二次控制保护设计和测量监测设计3个方面进行讨论和研究,最终通过仿真手段对电气原理和控制系统原理进行了验证。研究结果表明,±1 100kV特高压工程换流阀运行试验系统设计是可行的,可以满足所有运行试验的要求,更加符合换流阀设计的特点,能够达到试验检测目的。该试验回路建成,可以满足±1 100kV工程阀15级串联同时进行运行试验,也将成为世界上容量最大的运行试验回路,可以为我国±1 100kV直流输电工程研发和工程建设提供保障。     

柔性直流输电系统运行机理分析及主回路相关参数设计

分别从交流侧和直流侧分析柔性直流输电系统中电压源换流器的运行特性,并从稳态和瞬态角度分析直流电流和直流电压的数学表达。在此基础上,从3个方面对柔性直流输电系统主回路中的换流电抗器参数进行设计;考虑到交流系统三相不平衡时的直流电压波动,设计了直流侧电容器的参数。最后基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC按所设计的参数对柔性直流输电系统进行了仿真分析,仿真结果表明该设计方法是合理可行的。     

二阶拉曼和一阶遥泵组合的超长距技术在特高压工程中的应用

随着特高压输电网工程建设,超长距光纤通信传输技术应用也越来越多,10 Gb/s系统超长距光纤通信传输技术在很多特高压工程中都有应用。根据10 Gb/s传输系统的主要因素分析及国内外超长距光纤通信传输技术应用情况和可用技术,结合南方电网某多端直流工程给出了一段超长距光纤通信的试验电路方案。试验电路利用二阶拉曼和一阶遥泵组合方式的超长距光纤通信传输技术可实现470 km的传输距离,并给出了相应的设备配置方案和软件计算结论,为后续工程建设积累了经验。     

三广直流工程融冰运行方式仿真试验

三广直流工程的直流线路必须考虑合适的防冰对策。文章借助于实时数字仿真器与直流控制保护仿真系统模拟了三广直流工程的各种运行方式,提出了采用一极功率正送、另一极功率反送的融冰运行方式。该融冰运行方式不需要改动主接线方式,也无需修改直流控制保护系统的软硬件系统。仿真结果表明,该运行方式可在与交流系统交换有功功率较小的情况下达到融冰的效果,符合冬季调度方式的要求。     

PSCAD在晶闸管取能回路分析中的应用

晶闸管高电位板取能回路对于高压直流输电中换流阀的可靠运行具有重要的意义。笔者使用Manitoba开发的PSCAD软件对晶闸管高电位板的取能回路进行辅助分析。     

锦屏-苏南特高压直流输电工程直流线路电磁暂态仿真

锦屏-苏南±800 kV直流输电工程的稳态运行电压和每极双12脉动结构与向家坝-南汇±800kV直流输电工程相同,但输送容量、输送距离和导线型号与向家坝-南汇±800 kV直流输电工程不同。针对锦屏-苏南±800 kV直流输电工程的主回路参数,利用电磁暂态计算软件EMTP-RV,分别针对2种导线分裂间距对线路内部过电压和沿线接地短路电流进行了电磁暂态仿真计算,给出了2种导线分裂间距下直流线路的最大过电压水平,并根据大量仿真计算结果给出了直流线路沿线过电压水平包络线以及沿线各点对地短路电流包络线。该研究结果为锦屏-苏南特高压直流工程的设计和建设提供了技术依据。