高压直流输电系统融冰能力的分析与研究

首先介绍了高压直流输电线路覆冰常见解决方法,然后在分析以换流站换流阀作为整流器融冰和利用系统过载能力融冰存在问题的基础上,提出3种高压直流输电系统换流站特殊运行方式下的融冰方法,并分别给出相应适用情况。     

广州换流站低压直流系统运行情况分析

低压直流输电系统是换流站内重要设备之一,直接影响到整个直流输电系统及相关交流系统的安全稳定运行。本文介绍了历年来广州换流站对低压直流系统进行的升级、改造工作,统计了运行中发生的主要异常情况,并重点讨论了低压直流系统接地故障及其影响,以及采取的相应措施。这些宝贵的经验不仅有助于提高直流输电系统的运行维护水平,确保系统的安全稳定运行,还可以为今后直流输电系统的设计、调试提供有益的参考。     

高压直流输电系统逆变站最后断路器跳闸装置配置原则

高压直流输电系统逆变站最后断路器跳闸装置是非常重要的换流站直流系统控制设备,主要防止直流系统运行时逆变站交流负荷突然全部断开造成换流站交流侧及其它部分过电压,导致交、直流设备绝缘损坏。文章结合我国第一个全面国产化高压直流工程——灵宝背靠背直流联网工程,分析了最后断路器跳闸装置配置原则,结合工程系统调试实际对该控制功能进行了优化和完善,并总结了最后断路器跳闸装置设计原则和调试经验,这些经验同样适用于其它高压直流输电系统,有助于提高我国高压直流输电工程的设计、调试和运行水平。     

换流站低压直流系统接地故障及应对措施

低压直流系统作为换流站的重要设备,它的稳定运行直接影响整个直流输电系统及交流系统的安全稳定运行。本文通过葛洲坝换流站的直流接地事故案例,分析查找了直流接地故障原因,总结了直流接地故障的查找方法和采取的应对措施。这些应对措施有效提高了直流输电系统的运行维护水平,还可为其他换流站的设计和运维提供参考意见。     

基于DSP的12脉动融冰控制保护系统的设计与实现

设计了一套基于DSP的12脉动直流融冰装置控制保护系统。该系统采用恒电流控制策略确保输出稳定的融冰电流,同时在出现故障时能确保装置与变电站设备安全。分别建立了三相输电线路融冰时需进行倒闸切换和地线融冰仿真模型。地线融冰之前需要进行空载升压试验,防止由于地线绝缘强度不足,使接入装置的地线与相邻地线间的间隙可能会被击穿,产生接地故障损坏换流站设备。使用牛寨换流站的地线融冰参数建立了仿真模型,并对地线空载升压试验进行了仿真分析。结果表明,在地线击穿导致接地故障时,电压偏差保护能迅速动作,确保融冰装置与变电站设备安全。所提出的电压偏差保护已经在牛寨换流站的直流融冰设备中得到验证。     

高压直流换流站的关键建站条件

高压直流输电在远距离、大容量输电中发挥着极其重要的作用,合理选择高压直流输电工程换流站站址是优化工程设计、降低工程投资、确保工程安全稳定运行的基础和保证。针对高压直流换流站建站条件不同于交流变电站的特点,就直流场设备污秽外绝缘、环境影响、大件运输和水源条件等方面因素,分析总结换流站站址选择应注意的关键技术要点。     

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。     

220kV站街变直流融冰装置试验及其应用

直流融冰是解决架空导线覆冰是最直接、最有效、最可靠的融冰方式之一,但由于直流融冰装置只在线路覆冰期间投入运行,大部分时间都处于冷备用状态。为保证直流融冰装置在线路覆冰期间能正常运行,须定期对直流融冰装置进行检查及低压整流试验,通过试验检查晶闸管、二次系统设备的工作状况,使直流融冰装置在覆冰季前进入热备用状态,保证输电线路在冰灾期间的安全稳定运行。     

直流融冰系统整流器管母线电流差动保护新原理

整流器作为直流融冰系统的重要设备对融冰系统的安全稳定运行起着重要的保障作用。首先,分析了直流融冰系统整流器的管母线电流在正常运行和各种故障情况下的基本特征,得到了整流器交流侧电流与直流侧电流的关系。在此基础上,提出了基于管母线电流差动原理的新型融冰系统整流器保护动作方程,并分析了整流器保护区内各种类型故障下此动作方程的有效性。最后,结合PSCAD软件搭建直流融冰系统模型,对保护方程动作特性进行仿真,验证了动作方程的准确性。     

直流融冰技术的研究及应用

通过对目前常用的一些融冰方法介绍分析可知,直流融冰方法是最理想、有效的方法。分析了直流融冰技术的基本理论,计算出不同类型线路的融冰电流和所需电源容量。设计出容量不同的固定式和移动式融冰装置用于不同电压等级的交流线路融冰。根据计算的南方电网典型高压直流输电系统的线路融冰保线电流,提出了不改变主回路结构采用一极功率正送,另一极功率反送的运行方式对直流线路进行保线的方法。借助实时数字仿真系统解决了高肇直流输电工程线路保线运行方式的关键技术。研究成果成功应用于高肇直流输电工程中,保障了系统在冬季覆冰时的安全可靠运行。     

高压直流换流站无功消耗及站内补偿装置配置综述

换流站无功补偿、无功平衡对交直流系统正常运行有重要影响,是高压直流输电系统设计的重要内容。论述了换流站站内的无功功率平衡,分析了换流站无功功率消耗的计算方法,讨论了交直流系统的运行参数和运行工况对换流站无功消耗的影响,介绍了交流系统强度及其无功支持能力对高压直流输电无功平衡的作用,结合交流系统无功补偿能力,根据系统强度分析了换流站无功补偿应合理选择的无功补偿装置,并讨论了各种无功补偿装置的类型及其优缺点,最后,总结了无功补偿容量和无功分组的确定原则和方法。     

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。     

某换流站750kV交流滤波器投切仿真计算及现场实测分析

高压直流输电工程中的整流站和逆变站运行时需要补充大量的无功功率,同时换流装置在运行时产生的谐波会造成电能质量下降,通信系统受到干扰,因此,为了补偿无功和抑制谐波,需要在交流侧和直流侧安装相应容量的滤波器。交流滤波器是特高压直流换流站不可缺少的重要组成部分。为确保换流站交流滤波器调试顺利进行,应用电磁暂态仿真软件EMTPE程序对750 kV交流滤波器操作过电压水平进行预测。在某换流站交流场系统调试时,分别对12组交流滤波器进行了投切试验。通过试验对交流滤波器的绝缘、保护以及开关特性进行了考核,并对试验中的数据进行了记录和分析。结果表明,仿真计算和现场实测基本吻合。750 kV断路器合闸电阻在退出时刻,对滤波器涌流有一定影响。     

高压直流输电系统低功率运行的无功控制策略

当高压直流输电系统低功率运行时,受换流站接入点谐波性能和交流滤波器设备性能限制,投入的交流滤波器提供的无功功率在满足站内无功消耗外可能仍有大量剩余,导致大量剩余无功送入交流系统,使得换流站及附近厂站的电压容易偏高,继而影响到电网的安全稳定运行。文中提出一种充分利用换流器自身无功调节能力的换流站无功控制策略,该策略在有功输送不受影响的前提下,以直流电压为控制量,以换流站无功交换量为反馈量,通过改变直流电压参考值来对换流器的无功消耗进行定量控制,可有效抑制换流站过剩无功对交流系统电压的影响。该无功控制策略解决了现有直流工程中低功率无功优化功能由于开环控制无法对无功功率进行精确控制的问题。PSCAD/EMTDC和实时数字仿真器(RTDS)中的仿真结果验证了该方法的正确性和鲁棒性。     

交流系统改接线对葛洲坝换流站运行的影响

根据三峡送出系统规划葛洲坝换流站交流系统将改行接线,接入三峡系统,其电网结构、换流站正常运行电压、背景谐波、谐波阻抗等条件都发生重大变化,需要校核新条件下的阀短路电流、无功控制、交直流各种运行方式下交流滤波器的性能和稳态额定值。为此结合原葛南直流系统设计参数和新的系统条件,重新计算了换流阀短路电流,采用无功控制计算程序重新校核了滤波器的投切点,对新的网架进行了谐波阻抗等值,对改接线后葛洲坝换流站交流母线背景谐波电压进行了24h连续监测,校核了各种运行方式下的滤波器性能和定值。葛洲坝换流站交流系统改接线校核计算表明,除个别极端运行方式外,葛南直流系统在新的接入系统条件下均能保证安全稳定运行。     

宜都换流站5611~#交流滤波器跳闸故障原因分析

随着高压直流输电技术的发展,换流站在跨区电网中有着越来越多的应用。交流滤波器作为换流站的主要设备,起着滤波和无功补偿的作用。需要对交流滤波器特性进行研究,掌握其运行特点,以保证换流站正常输送直流功率。宜都换流站5611#交流滤波器2011年2月2日发生一起跳闸故障,此次故障造成一次设备损坏。本文对滤波器工作原理、电容器塔的结构、参数进行了介绍。结合故障录波图,电气参数及现场的检查,找到了此次故障的原因并进行了分析,最终并提出了运行维护建议。     

HVDC换流站投切交流滤波器用断路器特殊性能要求

高压直流换流站内交流滤波器组容量大,投切频繁,因此对投切它的断路器的要求有别于常规交流断路器。文中以国内多个已建高压直流工程成套设计为基础,总结换流站投切交流滤波器的各种工况,并利用EMTDC建立模型进行仿真计算,对交流滤波器用断路器的恢复电压、合闸涌流以及开断容性电流等特殊要求进行研究,认为对于高压直流换流站投切交流滤波器用断路器,应增加型式试验和容性电流开断试验,小组断路器应配置选相合闸装置或加装合闸电阻。     

三沪直流工程PLC/RI滤波器型式研究

在高压直流系统中, 对电力载波和无线电通讯的干扰主要是换流器阀在触发期间阀电压的突变造成的干扰噪音, 产生的干扰通过2 种方式传播: 一是通过换流变压器传至开关场和输电线路; 二是偶极辐射。在三沪直流工程中, 根据换流站干扰水平计算结果采取的抑制措施为: 直流极线PLC/RI 滤波器采用1 组双调谐滤波器, 主要负责无线电的滤波; 直流中性母线采取1 台2 mH 串联电抗器和1 台7 nF 并联电容器, 取消了调谐装置; 交流侧按传统设计配置, 负责无线电和载波通讯的干扰滤波。此配置既满足了指标要求, 又节省了设备。     

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。