平果可控串补工程电气二次系统及相关问题介绍

介绍了平果可控串补工程控制、保护及测量等电气二次系统的设计与实现,并阐述了平果串补装置设计、设备和工程实施中出现的相关问题及改进方式,同时阐述了串补装置电容对线路保护、断路器暂态恢复电压和潜供电流的影响及解决方案,以供其它串补工程参考.     

贺州变电站串联补偿工程电气二次设计综述

文中介绍了贺州变电站串联补偿工程(简称贺州变串补工程)的建设规模和控制、保护及测量等电气二次系统的设计思路与实现方式.重点阐述了贺州变串补工程设计、设备选型和工程实施中遇到的设备布置、控制保护系统组网结构、保护配置、测量系统的实现、供能方式的选择等关键难点问题及改进方案,以供其它高压串补工程参考.     

平果可控串补本体保护介绍

介绍了平果可控串补中电容器、金属氧化物可变电阻器(MOV)、晶闸管阀、火花放电间隙、平台、旁路断路器、冷却系统等设备的保护原理,阐述了各保护的功能及其作用,并对平果可控串补保护系统在调试及试运行期间发现的问题和相应的改进措施进行了说明.     

平果可控串补 MOV容量初步校核计算和分析

分析平果可控串补MOV容量校核计算的必要性,提出MOV参数计算需考虑的因素和计算方法,通过对2016年区内、区外典型故障进行初步校核计算和分析,给出平果可控串补MOV的相关结论。     

丰万顺串补与大房线500 kV串补站串补保护触发回路

以蔚县串补站和丰万顺串补站为例 ,介绍串补保护触发回路的电路结构、工作原理和各部件的功能 ;用实例说明检测触发回路正确性的方法 ,并简述投运以来所出现的问题。     

平果可控串补工程及其在南方电网中的作用

文章对平果可控串补(TCSC)工程的控制特性进行了理论分析,并对天平Ⅰ回(Ⅱ回)线旁路串补、投入固定串补(FSC)和投入FSC TCSC这三种不同的运行方式在增加系统传输容量和提高系统稳定性方面做了理论分析和仿真实验,仿真结果验证了平果可控串补在改善南方电网稳定性方面的积极作用.     

不同运行方式下串补保护装置工作状况的研究

采用ATP-EMTP仿真软件建立串补模型、系统模型,模拟几种典型运行方式下串补保护装置的工作状态。通过分析仿真波形,得出结论,给出典型运行方式下,串补保护装置工作状况的规律。仿真计算过程及结论对实际运行的电力系统中的串补保护装置的动作情况的分析具有一定的借鉴意义。     

奉节串补站控制保护系统设计

奉节串补站站址选择在线路中间,串补装置能满足近期、远期规划。同时,站址选择在线路中间,串补站处短路电流大大降低,其需要的MOV容量也随之减小,有效地节省了工程投资。串补站的监控系统采取基于现场总线网和工业以太网的双层网络3层设备结构,整个系统分站控层、前置层和间隔层。奉节串补站由万县500kV变电站代管,采用初期有人值班、远期过渡到"无人值班有人值守"方式。     

伊冯串补装置典型故障原因分析及处理措施

针对500 k V伊敏—冯屯串补电容器补偿装置(简称伊冯串补)运行过程中出现的故障,如阀基电子设备VBE电源板故障导致旁路断路器合闸、次同步谐振SSR保护误动作、断路器三相不一致保护动作、金属氧化物限压器MOV保护动作造成旁路断路器合闸等故障,根据伊冯串补的原理和结构特殊性,结合伊冯串补保护动作和录波数据,分析故障产生的原因,通过更换故障元件、优化保护程序、修改保护动作逻辑、加强设备制造工艺和设备维护等措施,提高了串补的抗干扰能力和运行稳定性,现场运行情况表明:采取的改进措施会使伊冯串补存在的隐患得到根本性消除,同时证明了防范措施的正确性和有效性。     

500kV串补系统中火花间隙系统研究

介绍了500 kV串补系统中广泛应用的火花间隙系统结构及导通原理。针对GTD强电磁干扰的工作条件重新设计其相关电路,阐述了其工作原理及特点;介绍了密封间隙的结构及导通原理,通过对密封间隙和整个火花间隙进行触发试验,结果表明,新设计的GTD装置能够可靠地将密封间隙强制击穿导通,进而使整个火花间隙系统导通。实际人工接地短路试验结果表明整个火花间隙能够可靠地强制导通。     

改进式晶闸管串联调压电容无功补偿装置的断态过电压仿真

改进式晶闸管串联调压电容无功补偿装置的晶闸管开关带电断开时,要承受危险的断态过电压,为保证装置的安全运行,阐述了晶闸管断开时过电压产生的原理及状态。对装置投入、换级以及故障等各种工况下断态过电压的大小进行了理论分析,用电磁暂态分析PSCAD/EMTDC软件对典型工况的断态过电压进行了仿真分析。采用氧化锌压敏电阻过压保护后,重新对严重故障时的断态过电压进行了仿真。结果表明,装置投入、换级等正常操作时,晶闸管开关断态过电压不高;但在装置故障时,会出现严重过电压,若过压保护动作后,断路器在0.1s内跳闸,压敏电阻通流容量不很大。     

A study of thyristor controlled series capacitor models for power system stability analysis

The thyristor‐controlled series capacitor (TCSC) is promising as a powerful device to increase power transfer capability and transient stability. The basic configuration of the TCSC consists of a series of capacitors connected antiparallel with thyristor‐controlled reactors, so that firing angle control of the thyristors makes the TCSC capable of achieving impedance control in a wide range with quick response. It is important to clarify the relationship between the fundamental reactance of the TCSC and the firing angle of the thyristors, thus leading to practical applications of the TCSC for enhancement of power transfer capability and transient stability in transmission lines. Two relationship equations for the TCSC's fundamental reactance have already been proposed. One is the relationship equation derived from a TCSC circuit whose source is a voltage. The other is the relationship equation derived from a TCSC circuit whose source is a current. For TCSC installed in a transmission line, it is clear which equation is more adequate for analyzing power system stability. In this paper, the authors determine whether either of the equations is valid for analyzing a power system stability.

• 1. In the steady state, the TCSC fundamental reactance is analyzed and compared with the two equations and EMTP. It is clear that the TCSC reactance based on current source is adequate.
• 2. The swing angle of a generator when the firing angle is stepped up is analyzed with EMTP and an analytical model using the TCSC model based on current source. It is shown that the proposed model is effective for power system stability analysis. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 129(1): 20–28, 1999

     

可控串联补偿阻抗控制策略研究

提出触发角修正反馈阻抗控制策略,与常规阻抗误差反馈修正命令阻抗的方式相比,避免了每次修正后都需查表求触发角,提高了底层响应速度.可控串联补偿(TCSC)采用非线性控制方法进行阻抗闭环控制效果最佳,但所需数据量大,实现困难.设计触发角修正变结构PID阻抗控制器:在测量阻抗第1次到达或接近命令阻抗之前,积分环节参数为0,即为PD控制器;之后则投入积分环节,恢复为PID控制器.当TCSC从不同的阻抗值阶跃到同一阻抗值时,误差累加器的值接近,从而可以得到非常接近的控制效果.数字仿真和动模实验结果表明该控制策略超调小、响应速度快,并能快速消除偏差,具有良好的动态和静态性能,且结构简单,易于工程实现.     

用于串补保护的间隙触发装置的研制

间隙触发装置(GTED)在串补工程中有着非常重要的作用,它的设计思路是否合理,性能是否可靠,直接决定着整个系统的稳定性.详细介绍了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的GTED的激光供电取能、状态监视和触发间隙等的原理,并通过大量的间隙触发试验,说明了设计过程中应该重点解决的抗干扰等问题.     

一起串补MOV的故障分析

对一起串补MOV设备在运行过程中发生的故障进行了分析。对串补MOV进行外观检查、电气试验,分析了MOV的设计要求,分析了故障录波,开展了故障仿真分析,发现某支MOV在区外故障时发生故障,导致了电容器组对故障MOV放电,MOV过电流保护动作,而GAP拒触发保护动作。针对此次故障提出不可随意更换单支MOV,及早整组更换运行年限久、性能裂化的MOV设备,以提高设备的运行可靠性。     

特高压串补保护控制装置的研制

特高压串补一次系统设备昂贵,结构复杂,故障类型多,其保护控制装置与传统的继电保护装置在硬件及软件需求上存在很大差异。为反映MOV及间隙放电等瞬变电流,串补保护控制系统对实时性要求非常高。在分析串补系统基本故障类型及对保护控制装置需求的基础上,提出了串补保护控制系统硬件及软件方案。硬件采用模块化设计,模拟量输入与处理、保护逻辑运算、通信及人机接口等硬件模块根据功能及性能需求独立设计,以达到最高效率及最好稳定性。软件分层分模块设计,底层软件由专业团队设计,复杂的应用层软件采用可视化编程环境实现,将各保护功能及算法模块化、可视化,降低了编程出错几率,提高了软件运行的稳定性。通过型式实验及数模仿真实验验证,所研制串补保护控制装置动作行为及性能符合相关行业标准要求。     

用于串补的激光触发与电脉冲触发火花间隙对比实验研究

目前串补电容常采用电脉冲触发火花间隙作为其快速旁路保护,实现这种触发方式的难点在于确保整个触发装置与高压端的电气隔离。为解决此问题,研制了一种激光触发火花间隙,对其进行了自击穿和触发击穿测试,通过实验比较了相同形状尺寸的激光触发火花间隙与电脉冲触发火花间隙在不同极性、不同间隙距离下的触发击穿电压,并对2种火花间隙的放电机理进行了初步分析。实验结果表明:激光触发火花间隙的最小可靠触发击穿电压在自击穿电压的26%~48%之间;电脉冲触发火花间隙的最小可靠触发击穿电压在自击穿电压的43%~64%之间;两种火花间隙正极性下的最小可靠触发击穿电压均低于负极性下的最小可靠击穿电压。     

500 kV河池串补站控制保护系统的设计与实现

介绍了500kV河池串补站的控制保护系统的设计与实现,并从工程角度阐述了串补站控制保护系统与线路保护的配合,同时对现场出现的问题提出了一些建设性意见。     

特高压晶闸管阀运行试验控制保护系统研发

为了更加有效地满足IEC60700-1标准规定的特高压晶闸管阀的试验要求,保证晶闸管阀运行试验回路的可靠、稳定运行,设计了一套控制保护系统。该系统由控制/保护主机、人机接口、触发脉冲控制装置、模拟量测量等功能模块组成,系统内的PCI总线、CAN总线和TDM总线用于各功能部分之间的数据传输。系统对试验回路的电流源/电压源和辅助设备独立控制、触发脉冲参数灵活配置、试验项目自动切换,整个试验过程灵活、稳定;保护系统实时监视系统运行状态,对一次回路提供全面、有效的保护,保证一次设备的安全。运行试验系统的试验结果满足各项试验要求,证明了控制保护系统的可靠性和有效性,为我国特高压晶闸管阀以及相关领域的研究和开发提供了坚实的基础和平台。