高压直流线路电压异常波动对分接开关控制的影响

高压直流线路电压波动异常是目前困扰天广、高肇及兴安直流输电系统的主要疑难问题之一,主要由逆变侧高压直流线路电压测量异常引起,而至今其根本原因仍不十分明朗。根据分接开关控制原理及实例,探讨了当逆变侧电压测量发生异常时,不仅可能直接影响到本侧分接开关的调整,还可能影响对侧的分接开关调整,并将带来分接开关频繁调节、换流变阀侧电压偏低、传输功率偏低等一系列问题,甚至可能导致低负荷情况下相应极闭锁。这些分析对提高直流输电运行维护水平、在当前状况下确保直流输电系统的稳定运行有一定的帮助。     

高压直流线路电压异常波动对分接开关控制的影响

高压直流线路电压波动异常是目前困扰天广、高肇及兴安直流输电系统的主要疑难问题之一,主要由逆变侧高压直流线路电压测量异常引起,而至今其根本原因仍不十分明朗.根据分接开关控制原理及实例,探讨了当逆变侧电压测量发生异常时,不仅可能直接影响到本侧分接开关的调整,还可能影响对侧的分接开关调整,并将带来分接开关频繁调节、换流变阀侧电压偏低、传输功率偏低等一系列问题,甚至可能导致低负荷情况下相应极闭锁.这些分析对提高直流输电运行维护水平、在当前状况下确保直流输电系统的稳定运行有一定的帮助.     

一种背靠背直流输电系统换流变压器分接开关控制

通过对灵宝背靠背直流扩建工程的仿真试验,分析比较了中国已投运的两端直流输电系统和背靠背直流输电系统的分接开关控制,在此基础上提出了一种新的背靠背直流系统逆变侧换流变压器分接开关控制方式,即理想空载直流电压参考值随直流电流变化而变化,既保证直流电压恒定,又使关断角尽可能小.仿真试验验证了这种新的分接开关控制方式是可行的.     

具备有载调压功能的LCC-HVDC拓扑及控制策略

随着近年来高压直流输电的快速发展,换流变压器有载分接开关频繁动作导致故障数量明显增加,直接影响了直流工程的可靠性与电网的安全运行。运用（modular multilevel converter,MMC）模块化多电平可控电压源技术和基本原理,提出了一种新型具备有载调压功能的（line commutated converter based high voltage direct current,LCCHVDC）直流输电的拓扑结构和控制策略,实现了对电网侧电压的补偿,当交流母线电压降低时,无需调节变压器分接开关而维持阀侧电压在额定值水平,大大降低了分接开关的动作次数,提高了工程运行的可靠性。以CIGRE直流输电标准模型为算例,分析了提电压补偿在传统LCC-HVDC直流输电系统中应用的机理,验证了该控制策略的正确性和有效性。     

云广直流工程换流变分接开关控制电源回路改进

结合云广工程调试期间分接开关控制电源故障导致的跳闸事件,通过梳理分析分接开关控制电源故障逻辑及其功能,指出了当前逻辑存在误闭锁分接开关调整导致同极双阀组不平衡运行的风险,根据电源故障性质及影响范围,提出将分接开关控制电源故障回路进行解耦,通过不同回路传送故障信号的整改建议,确保可靠闭锁或者开放分接开关调整。改进方案已成功应用于新建投产的糯扎渡特高压直流输电工程中,可有效降低同极双阀组不平衡运行的风险。     

固定换流变压器分接开关挡位的直流功率控制方法

换流变压器分接开关是影响特高压直流系统安全可靠运行的关键一次设备。考虑到当前分接开关制造工艺和使用寿命的现状,通过优化直流系统运行控制策略降低开关设备动作频次具有较高的必要性。基于换流器稳态数学模型和直流功率模型,通过松弛换流阀控制角约束,提出基于固定换流变压器分接开关挡位的直流功率控制方法。基于控制角与直流功率的关系,优化换流变压器分接开关的初始挡位,实现直流系统功率的全范围调节。分析固定分接开关挡位对控制角、无功补偿影响,新的控制方法将增大直流系统整流侧触发角和逆变侧关断角并增加额外的无功功率,但避免了分接开关的频繁动作。CIGRE测试系统电路的仿真计算结果验证了所提方法的有效性和分析结论的正确性。     

真空有载分接开关在云广特高压直流的应用

南方电网所有直流输电系统中,±800 kV云广特高压直流首次使用了真空有载分接开关。为确保真空有载分接开关在云广直流可靠、安全运行,分析了导致分接开关闪络放电、温升过高的原因,改进了切换开关的绝缘工艺,调整了切换开关过渡电阻,增加了分接开关油冷却回路;针对特高压直流和真空分接开关的特点,改进阀组控制系统中有载分接开关的控制逻辑,增加真空分接开关特有监视信号;依据相关规程和运行经验,提出真空分接开关维护建议。实践证明,对真空有载分接开关在工艺、控制方面的改进是有效的。     

接入弱交流系统的背靠背直流输电系统控制策略改进

背靠背直流工程逆变侧采用定熄弧角控制时,整流侧和逆变侧耦合关系较强,但换流变压器分接开关动作次数少;而采用定直流电压控制时,耦合关系较弱但分接开关动作次数多。在分析相关控制策略优缺点的基础上,提出了改进控制策略,逆变侧通过熄弧角控制直流电压为指令值,直流电压指令值随直流功率变化,分接开关控制熄弧角在正常范围内。该控制策略保留了定熄弧角控制和定直流电压控制的优点。提出整流侧和逆变侧在分接开关动作时预估无功小组是否会因分接开关动作而投切,进而确定分接开关和无功小组动作的先后关系,防止了分接开关的反复动作。算例表明该控制策略可以减少背靠背工程无功小组投切和分接开关动作次数,减小逆变侧无功小组投切电压波动,适用于接入弱交流系统的背靠背工程,长距离直流输电工程也可以借鉴文中控制策略。     

±800kV换流变压器用真空式有载分接开关关键技术研究

有载分接开关是高压直流输电系统中换流变压器重要的部件,维持系统运行中阀侧直流电压恒定不变,补偿电压波动;实现直流输电系统降压运行。在直流系统换相过程中会有较大的短路电流变化率(di/dt),增加了分接开关的切换负荷。分接开关的调压范围大、操作频繁,极性选择器动作产生特征气体。针对换流变压器用有载分接开关运行时的要求及现象,研制了±800k V直流换流变压器用真空式有载分接开关样机,由切换开关、带有极性选择器的分接选择器和电动机构组成。提出了切换开关双真空触头双电阻过渡原理,即串联双断口真空切换,主通断触头和过渡触头功能轮换,切换程序对称,过渡电路中4个真空触头切换任务一致。研制了更高绝缘等级的E级分接选择器。设计了真空化极性选择器,更有效地抑制极性选择器动作时产气。该分接开关具有灭弧能力强、过渡触头断口间的恢复电压低、切换开关油室温升低、整台分接开关电气寿命高等优点。该分接开关样机已顺利通过了型式试验的考核。     

云广特高压直流工程中的分接开关状态监视逻辑

分接开关控制是直流输电系统控制的重要部分,云广特高压直流工程中分接开关采用有载调压方式,为确保分接开关的长期安全、可靠运行,云广特高压工程中分接开关采用了多种状态监视逻辑来实现其状态的有效监视,介绍了云广直流工程中分接开关的各类状态监视逻辑,梳理了分接开关状态监视信号的传输回路,结合运行维护经验对当前逻辑进行了风险辨识,并提出了优化改进措施。