高压直流输电开路试验原理的探讨

分析了带直流线路开路试验时,换流器的触发角变化对开路电压、充电电流以及阀电压的影响,得出的结论是:在直流线路未发生绝缘贯穿性损坏的条件下,当触发角小于60°时,还可以将直流电压升到额定值;开路试验充电电流在触发角小于60°时约为常数,主要与直流线路的结构参数及电晕放电大小有关;触发角越小,阀电压畸变越小.该观点已为三峡-广东直流工程的调试人员所接受,在广东省惠州市鹅城换流站进行的开路试验中,将换流器触发角降为35.7°时,开路电压升到了额定值500kV.     

高压直流输电系统开路试验原理分析与工程建议

开路试验是高压直流输电工程投运前必做的一项基本试验。该实验中触发角与直流电压的关系具有特殊性。从换流阀电路模型入手,详细分析了在不带线路工况下换流阀的导通情况,推导出理想情况下直流电压与触发角的关系,并给出了理想电压公式的适用条件。使用三沪I回直流输电工程一次模型,在EMTDC中进行了不带线路和带线路工况下的开路试验,并对试验结果进行了详细的分析。分析和实验结果表明:带线路工况下,直流电压在触发角小于60o后到达额定值是正常的。开路试验保护中设置电压判据是不合理的,可只采用电流原理判据作为试验是否成功的依据。     

龙政直流开路试验分析

分析了龙政直流带直流线路开路试验时,开路试验保护(电压原理)动作的原因。根据龙泉换流站的一次OLT试验数据,指出保护动作的主要原因是龙政直流输电工程采用的开路电压计算公式仅适用于触发角大于60°、没有直流线路的理想状况。在保证开路实验成功的情况下,根据实际直流工程系统绝缘要求和参数,计算出能够进行OLT试验的临界时间常数,在满足灵敏度要求条件下,整定开路试验电压原理保护的门槛值,这可以提高高压直流系统的可靠性。     

高压直流输电系统开路电压的研究

针对现有高压直流输电系统开路电压公式不适用于计算带直流线路开路试验开路电压的问题,分别对带/不带直流线路开路试验的试验原理及开路电压建立过程进行分析,解释了带直流线路开路试验中开路电压较小的原因,并通过对现有开路电压计算公式进行修正,给出了适用于带直流线路开路试验的开路电压计算公式。所提公式可用以修正直流开路试验电压差值保护整定值,避免了带线路开路试验中电压差值保护的误动。利用PSCAD仿真软件搭建±500 k V高压直流输电系统仿真模型,对所提公式进行了仿真验证。仿真结果证明所提公式具有较高的准确性。     

高压直流输电开路试验机理分析及解析计算

高压直流开路试验(Open Line Test, OLT)是检测换流阀、直流场设备、直流输电线路绝缘是否正常的重要手段。基于电力电子理论和电路理论,采用高压直流工程中换流阀实际运行参数及其触发控制方式,对高压直流开路试验建立可定量计算的等效电路。分别对带和不带直流线路开路试验的试验原理及开路电压建立过程进行解析分析和定量计算,解释了两种工况下开路电压建立的原理与物理本质。采用等效电路定量计算不同工况下开路试验电压,计算结果相比于传统公式误差显著降低。在PSCAD/EMTDC中利用CIGRE高压直流标准测试模型,对计算结果进行了仿真验证。     

直流融冰装置开路试验原理与实践

为更好地指导开展南方电网直流融冰装置开路试验,研究了开路试验直流电压形成机理、交直流侧电压谐波特性、阀导通瞬间冲击电流、阀电压特性及阀关断状态电压上升率、开路电压控制功能和开路试验保护功能等,并推导出开路试验阀关断状态电压上升率计算公式。此外,介绍了桂林直流融冰装置、独山直流融冰装置和黎平直流融冰装置的开路试验功能和现场开路试验情况。     

换流站开路试验分析及建议

本文介绍直流输电开路试验的作用和原理,研究了触发延迟角和阻容参数对开路电压的影响。由于直流系统配置的开路试验电压保护基于理想模型计算,与实测电压相差较大,实际未投入。本文提出一种替代原有电压保护的策略,根据实测电压计算阻容参数值,可预判试验能否成功,避免进一步减小触发延迟角造成击穿而损坏设备。     

高压直流输电系统开路电压的解析计算

高压直流开路试验是高压直流工程的一项重要试验,准确的原理分析及开路电压的计算是十分必要的.从换流阀的基本模型入手,详细分析了不带直流线路和带直流线路的开路试验中换流阀的导通情况,建立了开路电压可定量计算的等效电路.通过列写换流阀开通时等效电路的微分方程,建立换流阀关断时的拉氏变换电路,对不带直流线路和带直流线路工况下的...     

电网换相换流器和电压源换流器串联组成的混合直流换流器控制和保护研究

基于电网换相换流器和电压源换流器串联的混合直流换流器在克服交流故障时的换相失败和直流故障时的重启动具有优势。分析了该混合直流换流器运行方式、控制策略、电压源换流器保护原理、抵御换相失败原理和直流线路重启过程,认为由该混合直流换流器组成的高压直流输电系统,可克服传统直流和柔性直流输电的主要缺点。当逆变侧的交流系统发生故障时,电压源换流器可提供电压支撑来抑制直流电流增加,缓解电网换相换流器换相失败效应。当直流线路发生故障时,逆变侧电网换相换流器可阻断电压源换流器产生的故障电流,具备直流线路故障重启能力。另外,电压源换流器还为电网换相换流器提供无功功率,从而减少换流站无功设备配置。     

逆变侧送极控主系统直流电压测量结果影响分析(二) 换流器开路保护研究

天广直流输电系统逆变侧广州换流站极1电压分压器的光电传感器曾发生故障且至今原因不明,很可能再次故障,这对极控系统内判据仅采用电压量的换流器开路保护I段影响最大,而且其动作时间极快、对整个电网造成的后果也最恶劣。对此,本文基于换流器开路保护的原理,结合在RTDS实时仿真系统上对天广直流输电系统发生各种断线故障的仿真结果,总结了逆变侧换流器开路保护的保护范围,在此基础上对逆变侧换流器开路保护I段提出了改进措施,并论证这种改进不但不会影响保护的原有功能,还可以有效地提高系统可靠性。     

直流融冰装置零功率试验原理及实际工程试验研究

目前有关直流融冰装置零功率试验(ZPT)电气特性的相关研究成果较少。为此,采用EMTDC软件对直流融冰装置零功率试验进行深入研究,包括:零功率试验原理、直流电流电压及其谐波特性、交流谐波特性、有功与无功分析、阀电流与阀电压分析、通态电流上升率和断态电压上升率分析等。结果表明:直流融冰装置触发角越小,短路直流电流越大,换流器内部的电压降越大,直流端口电压越低;直流电流特征谐波为12k1(k1=1,2,3,…)次谐波,直流电压谐波为6k2(k2=1,3,5,…)次谐波,且其直流分量很小,且随着触发角的增大,直流分量减小,交流分量增大;融冰装置的有功损耗很小、无功损耗很大,且随着电流的增大,无功损耗成比例增大。     

VSC-HVDC系统中IGBT的开路故障特性分析

为了分析研究IGBT开路失效故障对于两电平柔性直流输电系统(VSC-HVDC)造成的危害,首先建立了单侧电压源换流器的IGBT开路故障仿真模型,分析研究了三相交流电流的畸变特性。然后搭建了柔性直流输电系统的IGBT开路故障仿真模型,理论证明了IGBT开路故障情况下系统交流电流、直流电压、直流电流的波形变化规律,并在此基础上提出了一种基于三相交流电流的IGBT开路故障诊断方法。最后给出了柔性直流输电系统IGBT开路故障的实验结果。仿真实验结果和理论推导均表明:当系统发生单只IGBT开路故障时,送端换流器和受端换流器交流电流都包含直流分量,但相比其他相,故障相的交流电流直流分量幅值最大,同时系统直流侧电压、电流都包含基频波动分量。     

云广直流输电工程空载加压试验分析

云广特高压直流工程是世界上第1个±800 kV特高压直流输电工程。列出了单、双12脉动换流阀组不带直流线路、带直流线路的空载加压试验电压的计算公式。以穂东换流站单阀组和双阀组空载加压试验为例,分析了试验过程中开路电压实测值与公式计算值之间的关系和误差。结果表明,可以不采用电压原理的保护作为判断空载加压试验失败的依据。     

基于电压源型换流器的柔性直流系统快速方向保护

基于电压源型换流器的直流配电系统发生故障时,故障电流具有速度快、峰值大的特点,对保护速动性与可靠性要求高。针对典型环状直流配电系统,研究了保护正、反方向发生故障时的差异特征。在此基础上,提取直流侧并联电容电压与线路电流在保护正、反方向发生故障时的相关性特征,提出并设计了一种直流线路快速方向保护新原理。该原理具有动作速度快、选择性高、抗过渡电阻能力较强等特点。在PSCAD中搭建了四端环状直流配电系统,大量仿真算例验证了所提保护原理的可行性与优越性。     

±500kV贵广直流输电系统空载加压试验分析

超高压直流输电系统由于其输送容量大、距离长、损耗小,输电线路只需正负两极线路,杆塔结构简单,占地面积小等优点,目前在中国已经得到越来越广泛的应用。笔者从空载加压试验的一般规定及接线方式开始,阐述了直流输电的换流原理及开路电压计算公式的推导。针对±500 kV贵广直流输电系统双极空载加压试验,比较分析极1和极2的试验数据后,得出结论,极1与极2的直流输电线路在长时间运行后存在一定的不对称性,极1与极2的控制方式影响触发角。     

特高压混合直流LCC站低端换流器触发异常导致高端换流器过压闭锁原因分析

基于昆柳龙多端混合直流工程昆龙两端运行工况下LCC站低端换流器触发异常、直流电压降低导致高端换流器过压跳闸的一起故障,分析了换流器触发环节异常、阀区故障时的故障特征以及换流器直流过压开路保护的动作特性。针对故障过程中组控、保护系统失去对换流器控制和保护功能的问题,分析了过程原因及保护动作逻辑,以期进一步完善控制保护系统对换流器不正常触发异常工况的风险识别和抵御能力。     

基于直流电压注入的多脉动电压源换流器

提出了一种基于直流电压注入的新型电压源换流器,该换流器由一个12脉动换流器和一个附加电路构成.附加电路通过变压器向12脉动换流器中点注入直流电压,将12脉动换流器变为60脉动换流器,换流器输出电压、电流的谐波水平很低,不需要滤波器就可以满足系统的谐波要求.换流器主电路采用基频触发,降低了开关损耗,更适合于高电压、大功率的应用场合.分析了该换流器的拓扑结构和工作原理,并使用PSCAD/EMTDC软件对其进行了仿真验证,为将来的实机制造提供了参考.     

HVDC开路状态下换流阀控制设备误发保护性触发故障原因分析

HVDC开路状态下,监视晶闸管正向电压的换流阀控制设备易误发保护性触发故障,导致直流闭锁。针对此情况,分析了HVDC开路工况特性和保护性触发原理,以祁连—韶山±800kV特高压直流工程为例,深入开展了故障分析,提出了换流阀控制设备误发保护性触发的原因和条件。受实际电压波形的影响,晶闸管电压相角为180°附近时,阀电子电路在收到触发脉冲信号的情况下,将极有可能发送建压脉冲信号。阀接口电子设备会误将此信号识别为保护性触发脉冲信号。HVDC非开路状态下,由于换流器控制单元对触发延迟角的限制,阀电子电路不可能在晶闸管电压相角为180°附近时收到触发脉冲信号;换流阀控制设备误发保护性触发的故障只可能发生在HVDC开路工况下。最后进行了换流阀控制设备实验测试,故障现象、实验测试结果与分析结果一致。     

葛洲坝换流站直流开路试验故障原因分析

2008年9月28日葛洲坝换流站在进行极I直流系统站内开路试验时,开路试验电压差保护动作.文中在简要介绍高压直流输电系统开路试验原理和保护配置的基础上,结合葛洲坝-南桥高压直流输电工程的实际,对此次开路试验故障原因进行了全面分析.分析表明,当高压直流输电系统中的控制保护系统设备故障时将引起相关信号(信息)的采集、传输错误,严重时将可能导致直流系统停运.     

基于SIMATIC-TDC的特高压直流OLT优化策略

通过分析了基于SIMATIC-TDC的特高压楚穗直流穗东换流站,极1双阀组不带线路直流开路试验(OLT)闭锁期间极1低端出现直流过压保护(59/37DC)Ⅰ段动作的原因,针对基于SIMATIC-TDC的特高压直流开路试验闭锁期间固有的直流过压保护动作问题给出了优化方案,并通过实时数字仿真平台进行相关的直流开路试验仿真试验。该方案有效解决了直流开路试验闭锁期间直流过压保护动作的问题,验证了优化方案的可行性,并在即将进行的基于SIMATIC-TDC的特高压楚穗直流和普侨直流的控制保护软件升级优化中得到实施。