特高压直流换流站交流滤波器组对电网谐波的影响分析

特高压直流换流站配置的交流滤波器兼具特征谐波滤除和无功补偿功能,但其易与电网背景谐波阻抗相互作用导致低次谐波放大现象。交流电网谐波阻抗的获取是交直流系统谐波特性分析及交流滤波器设计配置的基础。文中根据电网谐波阻抗特性较为复杂,难以建模计算的特点,提出了一种基于换流站不同运行工况的500 kV交流电网背景谐波阻抗实用估算方法;定义了交流滤波器组谐波增益指标,通过该指标分析了特高压直流换流站交流滤波器组对电网低次谐波的放大机理;研究了交流滤波器参数与放大作用间的关系,提出了2种交流滤波器的改造方案。最后,以绍兴换流站测试数据为例,结合电网背景谐波阻抗估算结果,对其5次谐波放大问题进行了理论分析,并对交流滤波器改造方案进行了探讨。     

750 kV/±800 kV输电工程交流滤波器暂态定值研究

特高压直流输电工程换流器运行中会产生大量谐波,对电力系统稳定和通信线路运行等均会造成不良影响.加装交流滤波器可以有效地降低换流器谐波危害,提高系统运行可靠性,同时补偿换流器运行中所需的无功.为了使交流滤波器在各种工况下都能安全运行,必须合理地配置避雷器并确定交流滤波器的绝缘配合方案.750 kV/±800 kV接入方案是±800 kV特高压直流输电工程最新的接入交流方案,首次根据特高压直流输电工程功能规范书的要求和交流滤波器元件参数特性,选取最严酷的运行工况,计算了交流滤波器暂态负荷情况,研究了交流滤波器内各元件电容、电抗、电阻以及避雷器的暂态电流、电压和能量,确定了交流滤波器各元件的绝缘水平和避雷器参数配置.研究表明,±800 kV特高压直流直接接入750 kV交流系统,合理配置交流滤波器避雷器可以有效降低滤波器设备内各元件的保护水平,同时满足特高压直流输电工程安全运行要求.研究结果可为工程建设提供技术支持.     

同塔双回直流输电工程同址换流站交流滤波器设计关键问题研究

同塔双回、换流站同址的直流输电工程具有同塔双回直流独立运行、换流站同址合建、共用交流场的特点,其灵活、多样的运行方式对滤波器设计提出更高的要求。本文按照滤波器设计的流程详细分析了同塔双回、换流站同址时影响滤波器设计的关键问题,分别针对直流运行方式、双回直流谐波电流计算、谐波阻抗分区、滤波器选型和参数选择、滤波器策略进行分析并提出相应的解决方案。算例计算结果表明,本文提出的解决方案,可以用于同塔双回、换流站同址的直流输电工程交流滤波器设计。     

天广直流输电系统直流站控设计缺陷分析

天广直流输电系统采用直流站控系统根据交流电压、直流负荷和系统无功状况自动控制交流滤波器的投退,以提供换流所需的无功,并滤除换流产生的谐波。但是,逆变侧广州换流站直流控制系统在判断交流滤波器是否可用时,并未考虑广州换流站交流侧的接线方式,基于天广直流输电系统广州换流站无功控制原理,对这一设计上的缺陷进行了分析,利用RTDS实时数字仿真系统对其可能造成的后果进行了仿真,提出了改进建议。     

天广直流输电系统直流站控设计缺陷分析

天广直流输电系统采用直流站控系统根据交流电压、直流负荷和系统无功状况自动控制交流滤波器的投退,以提供换流所需的无功,并滤除换流产生的谐波.但是,逆变侧广州换流站直流控制系统在判断交流滤波器是否可用时,并未考虑广州换流站交流侧的接线方式,基于天广直流输电系统广州换流站无功控制原理,对这一设计上的缺陷进行了分析,利用RTDS实时数字仿真系统对其可能造成的后果进行了仿真,提出了改进建议.     

辽宁绥中电厂改接高岭背靠背换流站华北侧无功控制策略研究

针对高岭换流站绥中电厂由东北侧交流电网改接到华北侧交流电网的情况,通过无功功率平衡分析和潮流计算,从理论上校核了东北侧的无功配置情况,并发现原交流滤波器设计已无法满足换流站的运行要求。对其新增的两组SC电容器共用一个断路器控制的特殊设计,提出了新的无功控制策略。后通过现场试验验证了新的无功控制策略可行有效,新增滤波器能满足高岭换流站大负荷运行的无功消耗。     

一种新型的高压直流输电系统交流侧谐波电压测量方法

准确有效地进行高压直流输电系统交流侧谐波电压测量是掌握直流输电系统实时运行状况,研究分析交流滤波器设计正确性、有效性的重要前提和依据,该文提出一种新颖的高压直流输电系统交流侧谐波电压的测量方法,以解决目前缺乏高性价比高压谐波电压测量手段的问题。该方法测量流过交流侧滤波器各支路的电流,根据对电流的谐波分析结果,结合滤波器的元件参数或已知的阻抗?频率特性,即可简单方便地计算得到交流侧的谐波电压。该方法仅需在传统交流滤波器的基础上进行简单改造即可实现,测量电压谐波精度高,扩展了交流滤波器的功能。给出该方案的原理和谐波电压的计算方法,对利用不同滤波器进行谐波电压测量的性能进行比较,研究滤波器参数变化和电流传感器测量精度对谐波电压测量结果的影响。通过仿真计算验证所提出方法的正确性和有效性。     

参数失谐对基于滤波器的高压直流输电系统交流侧谐波电压测量的影响

准确有效地测量交流侧谐波电压是确保高压直流输电系统安全运行和验证交流侧滤波器设计有效性的重要依据。首先提出一种基于交流侧滤波器的高压直流输电系统谐波电压的测量方法,通过测量流过交流侧滤波器的电流并进行谐波分解,结合滤波器已知的阻抗-频率特性即可准确方便地计算得到交流侧的谐波电压。着重分析滤波器参数失谐时对谐波电压测量结果的影响,针对双调谐滤波器推导了谐波电压测量误差与元件参数失谐度关系的理论表达式,分析失谐程度对各次谐波电压测量的影响,进行谐波电压测量误差相对滤波器元件参数灵敏度的分析,最后通过仿真计算和物理实验验证所提出方法和分析结论的正确性和有效性。     

特高压直流输电换流站SVC与滤波器投切协调控制仿真分析

在弱交流系统中,换流站滤波器投切将引起较大的电压变化,影响直流系统的正常运行。基于云广特高压输电系统,采用PSCAD/EMTDC软件,搭建了特高压直流输电系统模型及站内静止无功补偿器模型,仿真分析了换流站在弱交流系统中,滤波器组投切对换流母线电压的影响,同时对静止无功补偿器的定电压控制方式和协调控制方式进行仿真对比。仿真结果表明,SVC与换流站滤波器投切协调控制策略,能够减小滤波器小组投切时引起的电压波动,改善系统运行特性,为实际运行提供了参考。     

葛洲坝换流站直流滤波器变流器损坏原因的分析

一、概述直流输电的可控硅换流阀正常运行时,将在直流侧产生特征谐波和非特征谐波电压,该电压在直流线路上产生谐波电流,对沿线路其他通信设施形成噪声干扰。葛—上直流工程为降低输电线路上谐波等值干扰电流,使沿线通信设施可以接受的水平,在葛洲坝换流站(以下简称葛站)和南桥换流站(以下简称南站)装了相同的直流滤波器组。葛站的直流滤波器配置如     

高压直流换流站内融冰装置的交流滤波系统设计

直流融冰装置是冰期保证电网安全稳定运行必不可少的设备。本文重点针对高压直流输电系统换流站内融冰装置设计的特殊场景,研究了融冰装置对融冰交流母线电能质量、直流换流站交流母线电能质量、换流站交流滤波器设备的影响,提出了换流站内融冰装置的交流滤波系统的设计原则和方法,并通过设计实例和仿真验证了所提出方法的有效性。本文提出的方法能够有效降低融冰装置对直流换流站的电能质量和设备的影响,保证高压直流输电系统和融冰装置的安全稳定运行。     

论直流换流站交流滤波器与并联电容器分组容量关系

为提高直流换流站无功补偿配置方案的经济性,必要时可考虑交流滤波器组和并联电容器组采取不同分组容量配置的方案。通过对国内已投运直流工程无功配置方案的总结对比,重点对换流站内交流滤波器组与并联电容器组分组容量的相对关系及合理性进行探讨。结合位于送端火电系统和水电系统的直流换流站以及受端系统的直流换流站运行条件,研究采取交流滤波器与并联电容器分组容量差异化设计以优化无功配置方案的可行性和适用条件,并提出合理化建议,为直流工程设计提供参考。     

换流站联络变充电励磁涌流对哈郑特高压直流运行影响分析

特高压直流工程送端换流站的联络变空载充电时产生的励磁涌流,使得换流站交流母线电压出现畸变,引发谐波进入直流系统。谐波将导致直流电压、电流以及功率波动,尤其是直流电流的谐波严重时,可能导致直流系统谐波保护告警甚至动作,影响特高压直流的安全稳定运行。基于系统实际条件,研究了天山换流站在不同操作方式下对新建750/500 kV联络变充电时的励磁涌流特性,评估了其对±800 kV哈密—郑州特高压直流谐波保护的影响,提出了联络变充电时的安全措施建议。研究成果为确保哈郑特高压直流的安全运行提供了技术依据,并可为其他类似工程提供参考。     

换流站交流母线检修时的暂时过电压分析

我国常规直流工程的换流站交流母线广泛采用3/2断路器接线方式,运行期间可能会出现交流母线一条检修、另一条运行的状态,而对应的暂时过电压水平未作为换流站绝缘配合的设计依据,因此有必要对其进行校核,进而确定换流站无功大组所在间隔的暂时过电压水平是否会超过设备的耐受能力以及对应的限制措施。结合三峡电力外送直流输电工程的具体情况,利用电磁暂态仿真程序EMTDC,对换流站交流母线一条检修、另一条运行状态下无功大组所在间 隔的暂时过电压水平进行了仿真分析。分析结果表明,在这种工况下无需考虑限制暂时过电压的特殊措施,即可保证换流站的安全运行。该结论可作为电网运行部门安排换流站交流母线检修的依据。     

无功控制在南桥换流站的应用

葛南直流控制保护系统在运行15年后进行了全面改造,无功控制有较大改进,根据优先级原则,防止部分交流滤波器组因故被切除后造成运行中的其它交流滤波器谐波过负荷,通过无功控制保证系统与换流站之间交换的无功功率在现有电网允许的范围内,通过投/切交流滤波器维持稳态交流电压在过压保护动作的水平以下,大大提高了交、直流输电系统的可靠性。     

无功控制在南桥换流站的应用

葛南直流控制保护系统在运行15年后进行了全面改造,无功控制有较大改进,根据优先级原则,防止部分交流滤波器组因故被切除后造成运行中的其它交流滤波器谐波过负荷,通过无功控制保证系统与换流站之间交换的无功功率在现有电网允许的范围内,通过投/切交流滤波器维持稳态交流电压在过压保护动作的水平以下,大大提高了交、直流输电系统的可靠性。     

特高压混合级联系统受端交流故障问题分析

受端混合级联直流输电系统具有经济性高、灵活性强等诸多优势,应用前景十分广泛。当其受端VSC发生交流系统故障时,换流阀功率输送能力减弱,此时,整流站功率持续输出会加剧直流侧的功率盈余,造成VSC换流器电压急剧升高。故障结束后,系统需要较长时间恢复功率正常输送,严重影响系统的正常运行和稳定性。针对特高压混合级联系统受端换流器发生交流故障时直流侧过电压问题及故障结束后的功率恢复问题,提出了电压-功率协同控制策略及基于受端交流电压变化的交流低压限流控制策略。最后采用真实控制保护装置搭建基于RTDS仿真系统的硬件在环仿真平台,验证了所提策略的可行性。     

高压直流换流站无功补偿装置及其特性分析

高压直流换流站无功补偿是高压直流输电工程设计的重要内容,从换流站无功补偿装置和换流站无功调节与控制两个方面介绍高压直流输电换流站无功配置的方法,并从稳态和动态的角度分析了各种无功配置方法的性能。总结了并联型无功补偿装置及串联型无功补偿装置的原理、特点和应用,简述了利用交流系统无功支持能力和变压器抽头调节及触发角调节无功。确定了换流站无功补偿应选择合理的无功补偿装置并充分利用交流系统的无功支持能力和高压直流系统调节综合控制换流站无功。     

葛洲坝换流站交流滤波器过负荷保护误动作分析

根据葛洲坝换流站一次双极停运事故的现象,指出过负荷保护误动作是这次事故的主要原因。为此通过比较改造前后过负荷保护实现方式的共同点和不同点,以交流滤波器技术规范中的试验数据为依据,推导了交流滤波器中丰富的谐波分量等效到基波热效应的表达式,并且分别给出了集成电路式和微机式交流滤波器过负荷保护中等效基波热效应电流的计算公式,据此说明改造后,微机式交流滤波器过负荷保护误动作的原因是生产厂家没有仔细考虑集成电路式保护的整定过程,机械地沿用原先的定值。给出了两种解决办法解决定值整定错误问题,可为以后更好地实施直流控制保护系统国产化改造提供参考。