直流现场层模拟系统研究

高压直流控制保护系统在RTDS试验过程中,囿于RTDS仿真能力的限制,众多外围设备无法完全放入RTDS建模。由于没有足够的测控单元和现场设备,导致直流控制系统面临“控无可控”的局面,执行顺序、连锁逻辑等重要功能不能得到测试。Profisim（Process Field Simulator）现场层模拟系统在工控机上通过软件的方式建立一次设备模型和测控单元模型,然后再通过数据IO卡、Profibus现场总线、IEC61850通信,与直流控制保护系统、RTDS实时数字仿真设备构成完整的闭环测试系统,解决了RTDS的仿真瓶颈,实现了对直流控制保护系统的完整测试。该成果已成功应用于高岭背靠背直流联网工程的控制保护系统试验,结果表明缩短了试验周期、提高了试验质量。     

高压直流输电直流系统保护设备现场检验方法探索

由于缺乏简单便捷又有效可行的检验方法与装置,投运后的高压直流输电直流系统保护设备一直未开展定期检验工作。这将对电网的安全稳定造成严重隐患。文章提出了一种高压直流输电直流系统保护设备现场检验方法,该方法的优点在于无需拆卸保护设备、无需解析光电转换协议、不会对电网造成不良影响、安全风险小、成本较低。研制了具备光电式电流互感器、零磁通电流互感器加量能力的高压直流保护现场检验装置。采用所提方法与装置在投运已超过十年的±500 k V江城直流鹅城换流站开展了现场试点检验,验证了所提方法可行。     

中海油文昌柔性直流输电系统现场试验

柔性直流输电的优点之一是可以向海上钻井平台这种无源网络供电。介绍了国内首套用于海上石油作业区的柔性直流输电系统——中海油文昌柔性直流输电系统的现场试验情况,包括了系统启动、孤立负荷供电、电动机负载并网和发电机并网等试验项目。结果表明,柔性直流输电系统能够平稳启动,在逆变侧产生稳定交流电压,可为孤立电阻和电动机负荷供电,并能够与平台上的发电机实现并网和退网运行。     

强制过零型高压直流断路器的控制单元研究

随着柔性直流输电技术与大功率电力电子技术的发展,高压直流输电技术得到了不断地发展,而高压直流断路器已成为限制直流电网发展的主要瓶颈问题之一。现有的机械式高压直流断路器能够在几十ms内断开电路,但对于高压直流输电系统,远不能达到要求。采用高速电磁斥力机构作为机械开关的操动机构能够克服上述缺点。文中对以电磁斥力机构作为操动机构的强制过零型高压直流断路器的拓扑结构和工作原理进行了详细介绍,并针对其工作原理,提出控制需求,进而对其控制单元进行了研究。最后在自研的40.5 k V强制过零型高压直流断路器单元样机上对所研究的控制单元的实用性进行了验证。     

基于EMTDC混合编程的高压直流线路保护仿真研究

利用EMTDC与C语言混合编程技术,建立所需的PSCAD/EMTDc功能模块,在此基础上建立天广直流线路保护仿真模型,并开发了数据格式转换软件,将COMTRADE格式录波数据转换为PSCAD/EMTDC可读的文件格式.利用所建模型分析天广直流系统"3·21"事故,结果表明,该模型能精确地再现故障时保护内部各元件的动态行为,可用于定值灵敏度分析、确定保护配置及整定原则.     

GIS进出线用电力电缆的现场直流耐压试验

本文讲述了采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的金属封闭式高压开关设备(GIS)的进出线电缆在现场进行的直流耐压试验状况及GIS的试验状态。     

闽粤联网直流工程与SVG/HAPF协同运行特性及现场试验

闽粤联网背靠背直流输电工程配置了专用于大容量高压直流工程滤波的高压直流工程滤波的高压有源滤波器（high voltage active power filter,HAPF）和静止无功发生器（static var generator,SVG）,以分别满足换流站两侧的滤波需求和无功功率支撑。根据闽粤工程的特点,提出了完整的直流系统带电试验方案和HAPF、SVG与直流协同运行试验方案,验证了设备的可用性及与直流系统的适配性。针对实际运行中SVG故障退出事件,深入分析了SVG的高压暂态响应过程中多因素引起的连锁反应过程,并根据针对性的优化控制策略,提出了SVG单体设备高压/低压/三相不平衡暂态控制带电试验方案,以及验证SVG故障下SVG与直流系统全过程整体控制策略的系统试验方案,通过现场实施,验证了优化策略的正确性和有效性。     

嵊泗直流系统调频的仿真研究

芦潮港—嵊泗直流输电系统的嵊泗侧为弱小的海岛电网,在强大的冲击负荷作用下会出现频率波动过大,甚至电网瓦解的情况。文章提出了通过优化直流系统的运行方式,采用直流电压控制及采用频率控制等来提高嵊泗侧的调频性能,并通过实时仿真系统RTDS和芦嵊直流控制保护系统改造工程的实际设备,对嵊泗直流系统的调频性能进行了仿真研究;给出了优化直流运行方式和不同基本负荷下,嵊泗侧交流系统频率控制在50±1.0Hz时的允许的最大冲击性负荷范围。     

高压直流输电线路行波保护判据的研究

目前 ,国内外投运的行波保护普遍存在着可靠性差的问题。针对该问题 ,简要分析了实际工程中行波保护存在的缺陷。同时 ,在使用 EMTDC暂态仿真软件对各种直流线路故障进行仿真计算的基础上 ,对目前国际上具有代表性的两种行波保护判据进行了对比性分析与研究 ;并提出了基于小波变换的行波方向保护新原理 ,提高了行波保护的可靠性     

高压直流输电线路行波保护判据的研究

目前,国内外投运的行波保护普遍存在着可靠性差的问题.针对该问题,简要分析了实际工程中行波保护存在的缺陷.同时,在使用EMTDC暂态仿真软件对各种直流线路故障进行仿真计算的基础上,对目前国际上具有代表性的两种行波保护判据进行了对比性分析与研究;并提出了基于小波变换的行波方向保护新原理,提高了行波保护的可靠性.     

高压直流建模研究的相关问题

总结了电力系统稳定性分析中高压直流输电系统的一般性建模方法;讨论了直流模型的分类及模型的适用性;分析了常用商用电力系统分析软件中的直流模型,建议开发商适当增加内置直流模型与用户自定义模块间的接口,以拓展直流模型的适用范围;重点分析了基于采样数据建模方法和动态相量理论对直流换流器准稳模型的改进。认为采样数据建模方法建立了适合于电力系统次同步振荡研究的换流器小信号模型,但不能用于电力系统暂态稳定仿真计算中;动态相量法推导了换流器的大信号模型,但仍不能正确反映换相失败现象和不对称工作条件下高压直流系统的动态行为。认为在大规模交直流电力系统的暂态稳定性研究中,机电-电磁混合仿真思路较有潜力,而其关键问题在于各种扰动下电磁暂态仿真范围的合理确定。     

高压直流保护系统配置探讨

本文详细的阐述了以SIEMENS技术为平台的直流保护系统,并深入分析了常规直流保护系统和特高压直流保护系统的配置相同点和不同点。     

晋北-南京特高压直流输电工程安稳系统及其控制策略研究

在晋北-南京直流工程安稳系统原有功能基础之上,增加了短时内相继发生手动停运和故障跳闸时损失功率识别的方法。在发生连续的功率损失时,安控系统能够准确识别并动作,使得安控系统功能及其控制策略更加完善。详细介绍了南京站接入的华东频率协控系统组成和功能,以及当某条直流线路闭锁出现功率缺额时,频率协控系统应采取的动作策略。通过频率协控装置站系统试验和系统试验,验证了华东频率协控系统及其控制策略的有效性和准确性,并就目前频率协控系统的不足提出了优化建议。     

基于RAFL非线性系统控制的研究及在HVDC系统中的应用

研究非线性系统的控制问题具有重要的理论意义和实用价值。高压直流输电系统(简称HVDC系统)是典型非线性系统,HVDC系统是高度可控的,其中控制系统是直流输电技术的核心。HVDC系统能否正常运行与其基本控制器的性能息息相关。论文对鲁棒近似反馈线性化控制方法进行了研究,研究结果解决了一类非线性系统的控制问题,同时应用到HVDC系统中,并设计了相应的控制器。     

基于RAFL非线性系统控制的研究及在HVDC系统中的应用

研究非线性系统的控制问题具有重要的理论意义和实用价值.高压直流输电系统(简称HVDC 系统)是典型非线性系统,HVDC系统是高度可控的,其中控制系统是直流输电技术的核心.HVDC系统能否正常运行与其基本控制器的性能息息相关.论文对鲁棒近似反馈线性化控制方法进行了研究,研究结果解决了-类非线性系统的控制问题,同时应用到HVDC系统中,并设计了相应的控制器.     

直流多落点系统控制敏感点挖掘技术研究

针对交直流相互作用引发的低频振荡模态的抑制问题,提出了一种基于单回直流对系统功率振荡灵敏度理论的控制敏感点挖掘技术。该技术的关键步骤在于应用Prony辨识技术得到系统关键振荡模态,以及采用TLS-ESPRIT算法筛选出参与因子较大的发电机组,从而能够通过检测不同直流调制下各模态强相关机组的转速变化,找到对系统关键振荡模态调节效果最有效的一回直流线路。以一个多落点系统为实例,设计小方式控制模块验证了该方法的有效性。     

轻型高压直流输电系统的研究

分析了轻型高压直流输电原理并建立了系统的稳态模型,结合该模型确定了控制量与被控量的关系,设计了适用于轻型高压直流输电系统的PID(比例-积分-微分)控制器;理论分析后应用PSCAD/EMTDC对四机两区域交直流系统进行仿真分析。仿真结果表明,轻型直流输电能够提高系统的电压及功角稳定性,同时可以阻止系统换相失败,对电压可达到快速恢复的目的。     

基于Matlab的高压直流输电换相过程可视化

换相失败是直流输电系统中最常见的故障之一,对电力系统的危害极大.一旦发生换相失败,将导致直流功率无法正常送出及交流电压波形畸变.为了便于分析换相失败,以换相过程的可视化为重点,介绍了基于MATLAB的高压直流输电换相过程可视化程序的开发设计思想和总体结构,阐述了该程序所具备的功能.换相过程可视化程序提供了良好的图形用户界面,用户可以直观地观察到换相过程特别是换相失畋时换流阀的导通状况及高压直流输电各种状态参数的波形,便于分析各种因素对换相失败的影响.     

基于Matlab的高压直流输电换相过程可视化

换相失败是直流输电系统中最常见的故障之一,对电力系统的危害极大。一旦发生换相失败,将导致直流功率无法正常送出及交流电压波形畸变。为了便于分析换相失败,以换相过程的可视化为重点,介绍了基于MATLAB的高压直流输电换相过程可视化程序的开发设计思想和总体结构,阐述了该程序所具备的功能。换相过程可视化程序提供了良好的图形用户界面,用户可以直观地观察到换相过程特别是换相失败时换流阀的导通状况及高压直流输电各种状态参数的波形,便于分析各种因素对换相失败的影响。     

直流输电系统网损研究

为进一步降低直流输电系统的网损,提高直流输电系统的经济性,有必要对直流输电系统的网损进行定量计算。直流换流站网损的计算是直流输电系统网损计算的难点。基于IEC 61803标准提出了换流站各电气设备损耗的计算方法,对不同运行方式下、不同负荷水平下的换流站运行损耗进行计算。计算的原理是分别计算换流站内各设备的损耗,然后总加起来得到换流站的总损耗。采用Visual Basic 6.0编制了换流站损耗的计算软件,结合实际的直流输电工程计算其换流站损耗,发现换流站的损耗主要来源于阀和换流变这2个设备,整流站的总损耗大于逆变站的总损耗。