禄高肇直流一送二方式下三站解锁和第三站投入导致直流闭锁原因分析

介绍了三端直流一送二方式下三站解锁和第三站投入功能,并以±500 kV禄高肇直流在进行极2金属回线解锁闭锁性能试验(一送二)时,三站解锁过程中高坡站ESOF为实例,分析了高坡站闭锁的原因,阐明了三端直流在一送二方式下三站解锁和第三站投入功能设计上存在的缺陷,进而提出了改进措施,为直流输电工程的设计和运行提供借鉴。     

±500kV三端直流系统在线极退出功能控制策略及系统响应研究

为研究极退出功能在多端直流工程中应用的可行性、控制策略的完整性及控制系统响应的正确性,结合±500 kV禄高肇直流工程控制系统程序,梳理出了三端运行时二送一和一送二两种运行模式下极退出功能的控制逻辑,总结出两种运行模式下极退出功能的异同点.通过分析仿真试验平台三端运行时二送一模式下禄劝换流站极1退出产生的录...     

高压直流输电系统多端化改造关键技术

针对常规高压直流输电系统多端化改造的需求,研究了多端直流输电拓扑结构、功率传输模式,提出了基于中间换流站应用直流高速开关的多端化改造方法,并阐述了场地受限情况下的直流场改造工程的思路、方法和具体措施.另外,本文论述了直流系统多端化改造中换流站工程中采用三维设计的优势.本研究基于国内首个利用原有直流输电通道进行三端改造的...     

昆柳龙多端直流线路故障恢复及换流站在线退站的系统稳定特性分析

近年来,多端直流系统已经成为颇具竞争力的跨区域大功率输送方案。昆柳龙(昆北-柳州-龙门)多端直流工程将多端直流的工程实践提升到特高压水平。昆柳龙直流系统包含1个常规直流换流站(昆北)和2个柔性直流换流站(柳州、龙门),系统运行方式灵活,在故障清除及恢复过程中需在3个换流站之间进行控制协同,因此控制保护及配套稳定控制系统无法直接沿用常规双端直流工程设计。首先介绍了用于系统稳定性分析的多端直流线路故障恢复及在线退站动作时序,接着分析了送端交流系统在大功率扰动下的频率响应特性,并研究了多端直流故障恢复功能对电网安全稳定影响,提出了各故障下的稳定控制措施,并以昆柳龙直流投产后的年方式数据为基础,通过数值仿真进行了验证。研究成果可为昆柳龙及其他多端直流工程的控制保护功能设计提供参考。     

多端直流输电与直流电网技术

基于常规直流及柔性直流的多端直流输电和直流电网技术是解决中国新能源并网和消纳问题的有效技术手段之一。从对直流输电发展的背景分析入手,概述了两端直流输电技术,深入探讨了多端直流输电和直流电网的基本概念,结合多端直流和直流电网的区别与联系及其各自的技术特点,指出了构建未来直流电网需要解决的关键技术问题、产生原因和国内外的研究进展,为中国直流电网技术的研究方向提出了思考和建议。     

特高压多端混合直流输电系统阀组故障退出控制方法

采用双阀组串联结构的特高压直流输电系统,阀组故障将会对系统产生极大的影响,单一阀组故障后希望将故障影响控制在最小、保证系统的可持续运行、提升整体运行时间,控制系统必须快速反应,切除故障阀组,避免影响正常运行阀组.特高压常规直流工程中的阀组故障退出策略已经在各工程中广泛应用,但特高压柔性直流输电系统及特高压混合直流输电系...     

多端直流输电工程直流高速开关直流燃弧特性试验分析

为了校核多端直流输电工程中直流高速开关偷跳后开关性能,文中结合直流高速开关实际运行工况,在西安高压电器研究院有限责任公司搭建直流高速开关直流燃弧试验平台,以ZKLW-550型开关为试品,国内外首次开展直流高速开关直流燃弧耐受能力试验验证.试验结果表明:ZKLW-550型开关经过DC 4 000 A、持续时间400 ms...     

大容量特高压多端混合直流实际运行关键特性分析

大容量特高压多端混合直流涉及多端、混合、双阀组等多种技术特点,设计难度大,运行特性复杂.结合南方电网系统特性及安稳策略,首先提出了适用于昆柳龙特高压多端直流工程的交直流故障穿越策略,并明确了穿越及恢复特性要求.接着分析了工程实际运行情况,重点对直流线路故障穿越特性、交流故障穿越特性和第三站在线退站特性等关键运行控制性能...     

多端直流用直流高速开关(HSS)关键性能考核技术研究综述

多端直流输电技术可有效缓解中国输电走廊紧缺问题,并解决大规模的清洁能源并网,通过配置直流高速开关（high-speed switch,HSS）,可实现多端直流系统第三站的在线投退及直流线路故障快速隔离。但目前国内缺乏±800 kV HSS设备的制造技术与试验经验。为掌握核心技术,文中首先简要介绍多端直流输电工程对HSS的功能需求,提出HSS的运行工况及关键技术参数。其次,着重介绍研制±800 kV HSS特殊性能验证试验,包括长时燃弧耐受关键技术及无震荡回路开断直流关键技术及其研究现状,提出了±800 k V HSS关键性能的考核方法和型式试验要求,并对其下一步的研究方向给出了建议。     

LCC-MMC混合直流输电系统单阀投入过程定有功MMC站电压平衡策略

结合特高压混合多端直流输电系统单阀在线投入场景,分析了串联高低阀组间电压不平衡现象的产生机理。随后提出一种基于修正电压偏差量的电压平衡策略。该策略通过引入一个降低速率与投入阀组升压速率相同的函数分别对高低阀的电压偏差量进行修正,得到修正后的功率不平衡量,将该功率不平衡量与原有功功率参考值相加作为新的有功功率参考值,进而实现高阀投入过程中串联阀组间的电压平衡。基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了特高压三端混合直流输电系统的模型,通过对比切除/投入该策略对系统动态特性的影响验证了该策略的有效性。     

配置HSS的并联多端高压直流输电线路保护选择性研究

文中综述了并联多端直流线路保护的研究现状,基于并联多端直流主回路拓扑,提出了配置直流高速隔离开关(HSS)的并联多端直流的线路保护配置方案。为解决配置HSS的并联多端直流线路主保护选择性问题,对现有的多端线路主保护存在选择性盲区的原因进行分析,并提出一种新的线路保护策略:将线路主保护分为2段,通过定值配合和新增保护辅助判据策略,解决了通信正常和通信故障下线路主保护选择性问题。通过RTDS仿真系统试验,验证了提出的线路保护策略能有效区分线路区内故障和区外故障,解决选择性问题,实现了某一线路全长范围内发生永久故障时无需多端直流全停,只需隔离故障线路而剩余线路可继续运行,可应用于配置HSS的并联多端直流输电系统中。     

一类多端直流系统站间通信主迂通道切换潜在隐患及改进方法

分析一类多端直流输电系统各站间通信主通道和迂回通道在切换过程中产生的故障现象,结合波形和信号进行故障定位,提出避免多站主迂通道切换导致误发指令的严重故障的改进方法,并针对各类多端控保平台提出测试此类主迂通信切换可能导致故障的通用测试方法.     

多端柔性直流系统启动回路设备选型与启动策略

启动回路设备选型及启动策略设计是多端柔性直流系统设计的关键问题.对于采用模块化多电平技术的多端柔性直流系统,通过对启动充电不控整流过程的理论分析,结合PSCAD/EMTDC仿真计算验证,提出了多端柔直系统启动电阻、联接变压器中性点电阻及启动电阻旁路开关等设备的技术要求.分析了设备参数与不同运行方式、启动策略的关系,提出了各种启动方式下的优化启动策略.研究结论已被南澳多端柔直示范工程采用.     

并联型多端高压直流输电系统的控制与保护策略及仿真

多端高压直流(multi-terminal direct current,MTDC)输电系统可以实现各换流站所连交流系统之间的功率输送或电力交换,能够解决多电源供电或多落点受电的输电问题,其接线形式总体分为串联型与并联型。针对4端并联型高压直流输电系统进行稳态运行和暂态故障过程的相关研究,基于EMTDC/PSCAD平台建立单极仿真模型,完成了多种解锁起动和闭锁停运组合的仿真分析,设计了直流功率平衡控制器实现各换流站功率协调控制,并提出了单个换流站紧急停运以及直流线路故障时的控制保护配合方式,仿真结果表明了控制与保护策略的有效性。     

基于直流高速开关的换流站在线投退策略

特高压多端直流工程中,采用直流高速开关(HSS)配合全/半桥混合模块换流阀的方式来实现直流故障清除和换流站在线投退是现有技术水平下的较佳选择,但HSS极弱的直流电流分断能力对控制保护设备提出了苛刻要求,且该方式下的换流站在线投退策略尚未见报道。基于HSS的电气特性和混合模块换流阀的能力,分析了多端直流系统中HSS的配置原则并设计了HSS典型电路;研究了基于HSS的换流站在线投退策略和多电压源换流器(VSC)换流站协同充电方案;为了保障系统和设备安全,提出了HSS的详细保护策略和动作结果。所提策略均已在昆柳龙混合直流工程中进行了应用,研究结果可为多端直流工程的单站投退方案提供借鉴和参考。     

基于直流调制度的特高压柔直阀组在线投入策略

为简化阀组在线投入的顺控操作流程,特高压柔性直流输电系统要求柔直阀组具备在直流侧短接状态下完成在线投入的能力。首先,阐述基于混合型MMC特高压柔直阀组的在线投入过程,分析过程中的关键技术难点;然后,结合混合型MMC阀组控制特性及直流侧等效回路,对在线投入过程的关键策略进行详细分析,提出基于直流调制度的特高压柔直阀组在线投入策略实现方案,该策略方案在直流侧短接状态下可实现柔直阀组平稳解锁、直流电流快速转移、旁路开关可靠分断以及子模块均压等关键目标;最后,通过实时数字仿真平台试验,验证所提策略具有良好的控制性能。     

特高压直流输电工程换流单元在线投入控制策略的选择

特高压直流输电系统换流单元在线投退过程中,控制方法对特高压直流输电的暂态响应特性影响很大。为了克服传统直流控制器在换流单元在线投入过程中出现暂态特性不符合要求的现象,如超调量过大、过渡时间过长等,提出了2种不同的控制策略。首先,使用一种新的模型辨识法把换流单元转变成一个单输入单输出模型;其次,把传统整流站的控制器离散化;最后将单输入单输出模型和离散的控制器模型连接起来,得到一个整体的换流器仿真和参数优化的模型,并使用一种全新的参数优化的方法,改善了整体换流单元模型的暂态特性。通过在EMTDC环境下对参数适当调整,得到了合适的控制方案,同时也证明了整个仿真步骤的正确性。     

常规三端直流输电系统直流线路保护策略简析

常规三端直流输电系统可提供更大的输送容量、更灵活多样化的运行方式,并能实现不同送端送电资源的合理调配.其中直流线路保护是常规三端直流与两端直流保护系统中差异化最大的部分,需适应三端直流输电系统灵活多样的运行方式、故障线路选线等关键问题.探讨禄高肇直流工程直流线路保护整体方案、保护配置及对三端直流输电系统关键问题的适应性分析等内容,最后根据工程情况提出运维建议.     

柔性直流与常规直流协调的紧急功率支援策略研究

柔性直流(VSC-HVDC)具有响应速度快、有功无功解耦、可向交流系统提供无功支撑等运行特性。将柔性直流纳入电网紧急控制系统,可在提升交直流电网暂态稳定性基础上降低常规切机切负荷控制的代价。基于扩展等面积法则(EEAC),研究直流紧急功率支援提高故障后系统暂态安全稳定性的机理;通过对不同类型直流功率调制的对比研究,指出柔性直流与常规直流(LCC-HVDC)的紧急功率支援在改善故障后系统功角恢复方面存在差异,紧急控制应考虑不同类型直流的控制优先级;提出为保障故障后电网暂态稳定所需直流紧急支援功率计算方法,并结合不同故障情况下直流功率支援的优先级制定相应的紧急协调控制策略。