昆柳龙特高压混合多端直流阀控触发异常分析及优化措施

昆柳龙特高压混合多端直流工程是世界首个特高压混合多端直流工程,较传统两端直流运行方式更加灵活,但也增加了控制保护策略的复杂性。自投运以来多次发生运行异常,其“首台套”控制保护系统和设备的可靠性有待进一步提升。详细分析了昆柳龙直流“6·9”阀控触发异常事件,全面梳理控制保护功能配置和直流响应情况,提出了增加阀组触发异常检测保护功能并实施应用,该策略能准确迅速检测出阀控脉冲丢失或脉冲延时故障,完善了直流控制保护系统对阀组触发异常工况的风险识别和抵御能力,有效提升昆柳龙特高压多端混合直流工程运行的可靠性和稳定性,研究成果可为后续特高压混合多端直流工程控制保护系统的功能设计提供借鉴和指导。     

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...     

特高压柔性直流阀组投入过程中混合型MMC启动充电策略

在基于两个阀组串联构成一极的特高压柔性直流输电系统主接线方案中,为了实现混合型模块化多电平换流器(MMC)阀组的在线投入并简化其操作流程,混合型MMC需具备在直流侧短接情况下完成启动充电的能力。首先分析了直流侧短接时混合型MMC在不控充电阶段的工作原理,发现该阶段所有半桥子模块始终处于旁路状态,其自取能电源无法启动。为解决这一问题,提出了一种基于负向电流支路部分子模块切出的可控充电控制策略。该方法不仅可保证半桥子模块电容能够串入回路中进行充电,而且可维持子模块间的电压均衡,并最终将其电容充电到额定电压附近。最后,在仿真模型以及实验样机上验证了所提策略的有效性以及性能分析的正确性。     

特高压柔直换流站增加极充电逻辑分析

通过对特高压柔直换流站在单极充电过程中高端阀组被动充电现象开展分析,明确指出高端阀组被动充电的主要原因为单极充电过程中,高低端阀组先后充电且存在一定的时差,单极低端阀组充电后,高端阀组充电前,高端阀组的全桥子模块电容已被充电,从而导致高端阀组直流侧承受一定的负压。针对该现象,提出了极充电顺控策略,按照程序设定的时间快速完成单极高低端阀组充电,有效缩短高低端阀组充电时间间隔,降低高端阀组全桥子模块在交流充电前的电容电压,从而为高端阀组充电创造良好条件。该策略经现场试验验证并实际应用于昆柳龙直流工程中。     

特高压多端混合直流输电系统阀组计划投/退控制方法

现有的阀组投入/退出控制策略只适用于特高压两端常规直流输电系统,不能适用于特高压柔性直流输电系统,更不能适用于特高压多端混合直流输电系统。为此,以乌东德电站送电广东广西工程为背景,提出基于混合桥模块化多电平换流器的阀组计划投入/退出控制方法,并对现有常规直流阀组计划投/退控制方法进行改进。在RTDS仿真试验平台上进行硬件闭环测试,结果表明所提阀组计划投入/退出控制方法能够平稳、快速地完成特高压多端混合直流输电系统阀组的计划投/退。     

昆柳龙直流工程大地回线-金属回线转换研究与分析

昆柳龙直流工程是世界上首个特高压多端混合直流,大地回线-金属回线转换策略与常规两端系统不同,转换过程中存在多回路并联情况,回路中电流可能不满足转换开关断开条件,最终导致转换失败.通过对昆柳龙直流工程大地回线-金属回线转换过程进行研究,分析了转换失败的原理与风险点,并提出了几种应对转换失败的策略,对于分析多端直流系统大地...     

昆柳龙直流换流站直流系统二次隔离措施研究与分析

对昆柳龙直流系统不同运行方式下的二次隔离措施进行探讨,并经FPT/DPT试验仿真验证,明确了特高压多端直流二次隔离措施的基本原则及功能要求,对规范特高压多端直流系统二次隔离措施及提高直流运行可靠性有重要指导意义。     

混合多端直流逆变侧MMC阀组充电对LCC站的影响分析

近年来,特高压混合多端直流输电技术迅速发展。以±800 kV昆柳龙混合三端直流工程为例,结合工程调试实际情况,对特高压混合多端直流受端MMC充电后对送端LCC站的影响开展分析,提出工程现场运维建议,对特高压混合多端直流现场运维具有一定的参考意义。     

FHMMC特高压直流输电系统中串联换流阀组启动充电策略

800k V昆柳龙直流工程在两个受端换流站采用对称双极高低端阀组串联的全半桥子模块混合型模块化多电平换流器。在不同的充电工况下,因全桥子模块(fullbridgesub-module,FBSM)和半桥子模块(halfbridge sub-module, HBSM)器件及其模块化串联的桥臂支路充电特性不同,造成两种子模块电容电压难以平衡,导致阀组及系统无法启动解锁。提出了特高压柔直系统中全半桥子模块混合式模块化多电平换流器(full and half bridge hybrid modular multilevel converter, FHMMC)串联阀组在直流侧不短接和短接两种方式下的启动充电策略,针对不同工况下相应导通FBSM T3、T4管和HBSM T2管,强制转换充电路径和充电对象,实现两种子模块电容均衡充电。针对直流侧不短接时后充电阀组FBSM感应带负压问题,研究并提出了极充电顺控策略,通过缩短阀组充电时间间隔来减少后充电阀组负压幅值。上述启动充电策略经过现场试验验证并用于工程实际。     

滇西北特高压直流工程阀组投退策略分析

滇西北至广东±800 kV特高压直流工程作为南方电网第三个特高压直流输电工程,在阀组投退策略上采用了有别于之前两个工程的零功率模式。介绍了滇西北直流工程采用的零功率模式阀组投退具体过程,重点分析了该模式下阀组投退对本极另一阀组的影响、对交流系统的影响,以及投退策略的特点。借助RTDS实时数字仿真平台,对阀组带电投退过程及其影响进行了仿真分析,为研究特高压直流阀组投退策略及现场运行维护提供参考。     

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。     

特高压直流工程阀控通用接口技术

换流阀作为特高压直流工程的核心设备,阀控及其接口对保障直流系统安全运行发挥着重要作用。根据换流阀的控制原理,在总结现有特高压直流工程阀控特点基础上,开展了阀控与直流控制保护系统通用接口技术研究,从整体原则、接口信号设置和逻辑处理方面详细阐述了阀控通用接口技术方案,通过实时数字仿真对通用接口方案进行了试验验证,仿真结果证明了通用接口的合理性。研究结果对推动特高压直流工程阀控标准化设计、提高直流系统安全运行水平具有重要意义。     

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。     

云广±800kV直流输电工程双12脉动串联阀组同时解锁特性分析

云广±800kV直流输电工程两端换流站均为双极配置,每极采用双12脉动阀组串联结构。双12脉动串联阀组同时解锁是该工程实现800kV额定直流电压运行的直接方式,因而成为现场系统调试中非常重要和备受关注的试验项目。基于现场调试结果,分析了不同解锁条件下双12脉动阀组同时解锁的特性,并对云广直流工程的双12脉动阀组同时解锁性能进行了评估。     

柔性直流换流站IBGT阀厅防火措施跳闸逻辑设计技术

设计柔性直流换流站IBGT阀厅防火措施跳闸逻辑,以期在换流站阀厅出现火情时能及时停运柔性直流系统。     

小开关跳闸导致直流闭锁事件原因分析

针对一起由小开关跳闸导致的直流闭锁事件,以现场工况为依据,结合阀组控制系统后备保护原理,指出“两套阀组保护均正常监视”保护动作导致了该事件,并针对保护设计存在的隐患提出相应的优化措施.实践证明,优化措施能有效提高直流系统运行可靠性。     

昆柳龙混合直流工程送端换流站电气主接线可靠性分析

为准确评估中国昆柳龙混合直流工程送端换流站电气主接线的可靠性,建立了昆北换流站电气主接线中静态元件、动态元件和附属元件的等效二状态模型.以减少计算复杂度为目的,针对元件的故障后果及位置将送端换流站进行了分区简化.将GO法与模糊动态贝叶斯网络相结合建立了系统的可靠性模型.所构建的模型能直观反映系统可靠性的时序变化过程,并可利用后验概率进行电气主接线的脆弱性分析.仿真结果的分析证明了所提模型和方法的可行性与有效性.     

云广特高压直流输电工程同极双阀组关联因素安全风险分析

特高压直流输电系统每极采用双阀组串联的结构形式,同极双阀组之间需要配合,相互关联,控制保护逻辑及二次回路交错联系,这给现场安全开展工程调试、停电检修等工作带来了巨大风险。文中重点分析了云广特高压直流输电工程同极双阀组之间存在的相互关联机制和相互影响的控制保护逻辑和二次回路,详细阐述了同极双阀组之间相互关联的因素及其在特定运行方式下可能给现场工作带来的安全隐患,并给出了安全开展工作的合理化建议,可为避免由于技术措施不到位导致运行阀组强迫停运提供参考。