云广特高压直流线路孤岛运行方式过电压保护方案

云广直流孤岛运行方式下发生直流双极闭锁时将在送端换流站交流系统产生幅值很高的过电压,孤岛运行过电压水平控制是决定能否孤岛运动的关键闪素。基于此,利用EMTDC计算了不同运行方式下楚雄换流站交流侧的过电压水平、避雷器工况、交流滤波器断路器断口暂态恢复电压及容性开断电流等,并根据过电压计算结果对A型避雷器、交流滤波器断路器等电气设备和安稳控制保护系统提出了相关要求,设计了过电压保护实施方案。仿真计算结果表明,该实施方案可行、有效,可确保孤岛运行方式下系统和设备安全。     

溪洛渡右岸送电广东双回直流孤岛运行时昭通换流站侧过电压水平研究

溪洛渡右岸送广东直流工程在孤岛运行方式下发生双回双极闭锁时,将在送端昭通换流站产生较大的过电压,其过电压水平以及交流滤波器断口和避雷器相应工况将决定孤岛运行的安全稳定性。为此,笔者结合溪右直流工程实际接线方式,分析了不同孤岛运行方式与滤波器配置方式,利用PSCAD/EMTDC,研究了双回同时双极闭锁(ESOF或BLOCK)、双回相继双极闭锁以及送受端交流系统故障情况下的昭通换流站交流侧的过电压水平与避雷器工况,针对采取切除小组交流滤波器和切除大组滤波器措施时,并考虑了一组切除时间早于其他小组半个周波情况,研究分析了断路器断口暂态恢复电压及容性开断电流对孤岛运行的影响。通过系统地仿真计算,研究结果为实际直流系统现场运行提供技术依据,对于孤岛运行故障的应对等具有重要的工程借鉴意义。     

±800 kV普洱换流站孤岛方式下小组交流滤波器分时切除策略可行性研究

普洱换流站作为特高压工程,交流滤波器在其中起着关键作用,用于在直流系统运行过程中进行滤波及无功补偿。在普洱换流站孤岛运行过程中,发生双极闭锁情况下,切除滤波器策略至关重要,滤波器的切除策略将导致交流系统和直流系统电压波动,容易造成设备过压运行,甚至于设备绝缘击穿,造成损失。文中从普洱—江门特高压工程常用的运行方式入手,以试验数据及技术规范资料为基础,全面分析计算孤岛方式下普洱换流站发生双极闭锁时的电压,来判断系统过电压水平实际工程要求,从而将给出一种适用于特高压换流站的交流滤波器新的切除新策略—分时切除策略。     

新东特高压直流孤岛运行闭锁策略

新东特高压直流投产初期,送端机组投产滞后导致孤岛短路容量不足,孤岛运行存在过电压、低次谐波谐振等风险。为保证被动跳入孤岛设备安全,提出新东特高压直流跳入孤岛闭锁策略,即在直流站系统中增加跳入孤岛主动闭锁直流功能,并采用交流联络线低功率防误判据来有效防止联网方式下该策略误动作。采用先切除全部滤波器,再延时闭锁直流,最后稳控系统全切孤岛运行机组的策略,能有效降低孤岛直流闭锁的过电压,保证相关设备安全。现场实施表明:直流跳入孤岛后能够在300ms内切除全部交流滤波器,交流滤波器全切后延时约30ms直流启动闭锁,双极闭锁后稳控系统延时切除孤岛全部机组,闭锁逻辑和稳控策略均正确,孤岛内过电压和频率均满足要求。     

±1 100 kV特高压换流站直流操作过电压研究

基于准东—四川±1100 kV特高压直流输电工程,详细分析了特高压直流换流站阀厅和直流场的操作过电压机理,并仿真计算了高压端Y/Y换流变阀侧绕组接地、低压端Y/Y换流变阀侧绕组接地、交流侧相间操作冲击、逆变侧失交流电源、全电压起动和逆变侧闭锁而旁通对未解锁等故障在换流站设备上产生的过电压值,给出了准东换流站相应避雷器承受的最大过电压和能量。计算结果可为该特高压工程换流站设备的绝缘配合及相关设备选型、试验提供重要依据。     

昭通—从化直流输电工程孤岛运行时换流站交流过电压水平研究

孤岛运行作为昭通—从化±500 kV同塔双回直流输电工程的设计运行方式之一,能够有效地提高南方电网的稳定水平,但必须以解决换流站交流过电压问题为前提。对该工程孤岛方式下的交流过电压水平进行了计算,结果表明:换流母线最大操作过电压水平为1.68 p.u.,满足规程要求;暂时过电压水平最高达1.49 p.u.,采取措施后其持续时间短,满足设备要求;小组交流滤波器/电容器开关断口暂态恢复电压最大值不超过1 329 kV;考虑发生概率很小的双回直流双极ESOF这一苛刻工况,A型避雷器最大吸收能量为3 617 kJ,裕度39.7%。因此,孤岛运行方式下设备的过电压水平、避雷器能耗以及小组滤波器/电容器开关断口暂态恢复电压均满足要求。     

云广直流孤岛运行“5·26”双极闭锁原因分析及改进措施

以云广直流2013年"5·26"孤岛调试中单极闭锁试验导致双极闭锁事件为例,分析了孤岛方式下单极闭锁后直流系统无功控制及发电机励磁系统的响应特性。指出了机组电力系统稳定器(PSS)存在的反调现象显著恶化了孤岛系统的过电压问题,直流无功控制对大扰动后频率、电压变化的适应性不足是导致双极闭锁的直接原因。现有直流孤岛过电压控制主要集中在换流站侧,没有充分发挥发电机的电压控制能力。为了更好解决直流闭锁后的过电压问题,还需要深入研究PSS反调的解决方案,并充分发挥机组的励磁调节作用。提出了广域PSS和高压侧电压控制的技术思路并进行了仿真验证。     

云广直流孤岛运行过电压控制措施研究

云南-广东±800kV特高压直流输电系统送端孤岛运行方式下发生直流双极闭锁时,送端交流系统将产生很高的工频过电压。为研究抑制过电压的直流控制措施,基于RTDS实时数字仿真器和南瑞继保公司开发的直流控制保护系统建立了云南-广东±800kV特高压直流输电系统实时数字仿真系统;利用该实时数字仿真系统,对不同直流控制措施及其对于交流系统过电压水平的影响进行了详细的研究;针对交流滤波器断路器不同性能,提出了两种切实可行减小交流系统过电压的直流控制措施。仿真试验结果表明:采用所提出的控制措施可以有效地将送端交流系统的工频过电压限制在规范要求范围内。     

云广直流系统闭锁过程对其孤岛运行方式过电压水平的影响

孤岛运行作为云广特高压直流输电工程的设计运行方式之一,能够有效地提高南方电网的稳定水平,但必须以解决过电压问题为前提。研究了云广特高压直流系统的闭锁方式及快速移相速度对孤岛运行方式下过电压水平的影响,结果表明：大组滤波器切除后延时切除换流变是限制孤岛方式下过电压水平的重要措施;先降电流定值后快速移相的保护闭锁逻辑与直接快速移相的保护闭锁逻辑相比,能大幅度减小双极Block时避雷器的吸收能量;减小快速移相速度对限制双极ESOF时的过电压水平和降低避雷器吸收能量是有利的。     

云广直流系统闭锁过程对其孤岛运行方式过电压水平的影响

孤岛运行作为云广特高压直流输电工程的设计运行方式之一,能够有效地提高南方电网的稳定水平,但必须以解决过电压问题为前提.研究了云广特高压直流系统的闭锁方式及快速移相速度对孤岛运行方式下过电压水平的影响,结果表明:大组滤波器切除后延时切除换流变是限制孤岛方式下过电压水平的重要措施;先降电流定值后快速移相的保护闭锁逻辑与直接快速移相的保护闭锁逻辑相比,能大幅度减小双极Block时避雷器的吸收能量;减小快速移相速度对限制双极ESOF时的过电压水平和降低避雷器吸收能量是有利的.     

云广直流带小湾和金安桥两个电厂的孤岛运行调试与分析

云南至广东±800kV直流输电工程送端楚雄换流站侧采用孤岛运行方式,可以较大幅度提高云南至广东现有交直流输电通道的送电能力。对该工程带小湾和金安桥两个电厂孤岛运行调试的分阶段计划和具体的试验项目进行了介绍,并基于实际完成的现场调试,对试验结果和孤岛系统的实际运行特性进行了分析。现场试验和分析结果验证了云广直流送端带两个电厂孤岛运行方式的可行性,从而为实际运行中采用孤岛运行方式打下了基础。     

一种光储交直流微网并/离网无缝切换策略

微网存在并网与离网独立运行两种不同的工作模式,为解决其在两种模式之间的无缝切换问题,本文首先设计微网预同步软件算法,保证交流母线电压相位平稳连续,为并/离网的无缝切换奠定基础。其次,研究微网系统的基本结构和工作模式,结合微网系统并/离网工作模式切换时的外环输出特征,提出一种改进的外环将其应用于储能控制外环以及逆变器控制外环。该改进外环实现并/离网模式切换瞬间输出需求的重置功能,以补偿传统PI调节器切换时因线路潮流变化而引起的超调量,较好地解决了切换过程中交直流母线电压波动问题。最后,利用matlab/simulink建立光储微网系统模型对并/离网模式切换进行仿真验证,运行结果验证了所提改进策略的有效性。     

云广直流系统仅带小湾电厂孤岛运行的调试与分析

楚雄侧孤岛运行是云广直流输电系统的正常运行方式之一。介绍了云广直流仅带小湾电厂孤岛运行方式的调试项目,包括联网-孤岛运行方式转换试验、孤岛系统稳态运行以及运行过程中模拟故障或扰动的试验。基于该孤岛运行方式的现场调试,对系统的实际运行特性进行了分析,结果初步验证了云广直流孤岛运行方式的可行性。现场试验及分析为进一步开展后续孤岛运行方式调试打下了基础,并为系统处于这种孤岛方式时的实际运行提供指导。     

Active islanding detection method for the grid-connected photovoltaic generation system

This paper proposes an active islanding detection method incorporated into the control of the grid-connected inverter to protect the photovoltaic generation system from the islanding operation. The proposed active islanding detection method performs the grid-connected inverter as a virtual resistor with the operation frequency slightly higher or lower than the fundamental frequency of the utility voltage. The function of virtual resistor will not be actuated when the utility is nominal, and the grid-connected inverter can convert the DC power from the solar array to an AC power. When the strong utility is lost, the grid-connected inverter acts as a virtual resistor with the operation frequency slightly higher or lower than the fundamental frequency of the utility voltage. Thus, the frequency and the amplitude of the local load voltage will be away from their normal values under the islanding operation. Hence, the proposed active islanding detection method can immediately detect the islanding operation. A prototype is developed and tested to demonstrate the performance of the proposed active detection method. Both computer simulation and experimental results verify that the performance of the proposed active islanding detection method is expected.     

Active islanding detection method for inverter-based distribution generation power system

A novel islanding detection method for an inverter-based distribution generation power system is proposed in this paper. The inverter-based distribution generation power system includes a dc power source and a grid-connected DC/AC inverter. The grid-connected DC/AC inverter acts as a virtual capacitor as the frequency is slightly lower than the fundamental frequency of utility voltage. Since only the inverter-based distribution generation power system supplies power to the load as the utility power interruption occurs, the virtual capacitor operation of the inverter-based distribution generation power system will result in the change of load voltage in amplitude or frequency. Hence, the proposed method can immediately detect the islanding operation.     

云广±800kV直流输电工程交流滤波器设计关键问题研究

介绍了直流输电工程交流滤波器性能和定值计算原理和模型,以云广±800kV直流输电工程楚雄换流站为例,研究交流滤波器设计的关键问题,包括孤岛运行方式谐波阻抗对低次谐波的影响。利用自主开发的DCDP软件进行了性能和定值计算,并提出了能同时满足并联运行方式和孤岛运行方式的交流滤波器配置方案。     

交直流混合微网中双向接口变换器控制综述

在交直流混合微网中,双向AC/DC接口变换器连接交直流母线实现子网之间的能量双向流动,其控制策略直接影响交直流混合微网的稳定运行。根据微电网的运行模式,接口变换器的控制可以分为并网控制和孤岛控制两大类。首先对交直流混合微网的结构进行了分析和讨论,随后分别介绍了并网模式和孤岛模式下单台接口变换器以及多台并联接口变换器的控制策略。最后对当前主要的控制方法进行了总结,并对未来双向接口变换器的研究方向进行了展望。     

基于统一控制策略的光伏微网控制器参数敏感性分析

针对低压光伏微网中逆变器的控制,设计了一种基于统一控制策略的控制器,能够避免微网在并网和孤岛两种运行方式间切换时控制策略的转换,实现不同运行模式间的平滑切换及光伏微源功率均分。对传统的下垂控制进行改进,在传统下垂控制的基础上引入一个功率PI补偿器。根据阶跃响应动态指标和稳定性要求,利用根轨迹法优化设计控制器参数。最后,在Matlab/Simulink环境下进行了仿真,结果验证了所设计的控制器的可行性和有效性。     

交流特高压输电线路关键技术的研究及应用

过电压与绝缘配合、耐污特性、防雷特性、线路环境、设备研制、运行维护等是关系1 000 kV交流特高压输电线路设计、建设和可靠运行的关键技术。该文介绍了1 000 kV交流特高压输电线路关键技术的研究成果，并阐述了在交流特高压试验基地的应用和试验考核情况。关键技术的研究成果为特高压工程建设提供了必要的技术参数，并为特高压线路的安全可靠运行提供了技术支撑。     

云广特高压直流系统孤岛运行的影响及相应对策(英文)

利用不同仿真分析工具对云广直流输电工程孤岛运行方式进行了研究,分析了该系统采用孤岛运行方式所带来的相关问题,诸如对电源配置与电网接线的要求,对系统调峰影响,孤岛交流系统稳定性,无功补偿与电压控制,过电压及其控制措施,交流滤波器配置及适应性,谐波稳定性,对系统控制保护的要求,对电网动态稳定的影响等;并提出了相应的对策。