基于RTDS和实际控制系统的±800 kV直流输电系统仿真

电力系统仿真是研究电力系统特征和电力控制技术的主要手段。为深入研究特高压直流输电技术和特高压交直流混联系统的特性,基于实时数字仿真器RTDS和南瑞继保自主研发制造的世界上首台±800kV直流控制保护样机搭建了±800kV直流输电系统的闭环仿真系统模型。由于能够在任何工况下准确模拟直流输电系统行为的仿真方法只有电磁暂态仿真,所建基于RTDS的仿真模型较之机电暂态仿真模型能够提供更深刻和准确的仿真结果;由于考虑了实际UHVDC控制与保护设备的控制作用,仿真将更能反映实际交直流系统的动态特性和更具备实际工程的参考价值。基于南方电网云广特高压直流输电系统的"孤岛运行"方式参数的仿真分析进行了必要的说明,阐明了所搭建的闭环特高压直流仿真系统可用于研究特高压直流控制保护技术和全面分析特高压直流输电系统的特征。     

±800kV特高压直流示范工程建模研究

介绍向家坝一上海±800 kV特高压直流示范工程的结构和主要参数,基于RTDS的一次系统建模需求,分析建模过程中模型等值简化、处理器分配、滤波器设计和监控界面开发等关键技术及解决方案,通过模型闭环校验结果,验证了模型具有良好的稳态和暂态运行特性,可用于直流保护与控制系统的设备调试.     

±800kV特高压直流输电系统过电压仿真分析

为形成西电东送、全国联网的电网战略格局,需建设特高压电网.对于这种远距离、大容量的输电需求,±800 kV直流输电系统比1000 kV交流输电系统更适合、更有优势.近几年全国已建成多个±800 kV直流输电系统,江西首条特高压直流输电线路雅中—江西±800 kV特高压直流输电工程也将在2021年投运.相比于超高压电网,特高压直流输电系统过电压保护与绝缘配合的要求更加严格,因此对特高压直流输电系统的过电压分析是十分必要且迫切的.文中运用PSCAD仿真软件搭建了双12脉动特高压直流输电系统模型,对各种故障情况下500 kV交流侧和±800 kV直流侧的过电压进行了仿真分析.     

基于RTDS和实际控制系统的±800kV直流输电系统仿真

电力系统仿真是研究电力系统特征和电力控制技术的主要手段。为深入研究特高压直流输电技术和特高压交直流混联系统的特性。基于实时数字仿真器RTDS和南瑞继保自主研发制造的世界上首台±800kV直流控制保护样机搭建了±800kV直流输电系统的闭环仿真系统模型。由于能够在任何工况下准备模拟直流输电系统行为的仿真方法只有电磁暂态仿真，所建基于RTDS的仿真模型较之机电暂态仿真模型能够提供更深刻和准确的仿真结果；由于考虑了实际UHVDC控制与保护设备的控制作用，仿真将更能反映实际交直流系统的动态特性和更具备实际工程的参考价值。基于南方电网云广特高压直流输电系统的“孤岛运行”方式参数的仿真分析进行了必要的说明，阐明了所搭建的闭环特高压直流仿真系统可用于研究特高压直流控制保护技术和全面分析特高压直流输电系统的特征。     

±800kV特高压直流换相失败的RTDS仿真及后续控制保护特性研究

分析了特高压直流输电系统交流单相故障、触发系统故障和阀短路引起的换相失败的机理和后续控制保护特性,在南方电网主网等值系统下采用基于实时数字仿真仪的直流控制保护数模仿真平台对上述3类诱因引发的换相失败进行了仿真,分析了不同诱因下换相失败控制特性及保护配合,并检验其动态性能间的差异。仿真分析表明,特高压直流输电换相失败在不同的故障诱因下有不同的控制保护特性。     

±800 kV特高压直流输电技术研究

文章论证了在我国金沙江水电送出工程中采用±800kV,6400MW特高压直流输电技术的可行性.对特高压直流输电工程的工程设计所涉及的一些技术问题进行了全面探讨,在常规直流输电工程经验的基础上,根据特高压直流输电的技术特点,提出了一些新的设计思路和观点.     

±800 kV特高压直流输电线路绝缘选择

结合目前国内高压直流线路的设计运行经验,论述±800kV特高压直流输电线路的绝缘选择方法。首先论述±800kV特高压直流输电线路绝缘子片数选择的3种方法:按±500kV直流输电线路的绝缘水平外推选择;按爬电比距法选择;按污耐压法选择。其次论述对选择的片数按照过电压条件、覆冰条件进行校验的方法,同时考虑绝缘子串型式、布置的影响以及高海拔地区对片数的修正。     

基于RTDS的高压直流输电系统的建模与仿真

介绍了高压直流输电（HVDC）系统的基本结构和工作原理.利用RTDS建立-典型单极6脉冲桥HVDC系统的仿真模型,并仿真了该系统直流母线发生对地短路故障时的暂态过程,证实该模型和仿真方法实时、有效、直观.     

基于RTDS特高压直流控保仿真平台的锦苏特高压直流建模及仿真

传统对锦苏直流接入的江苏电网分析仅停留在纯数字的机电—电磁混合仿真研究,随着仿真技术的发展已不能满足分析的需要。参照锦苏工程在RTDS实时数字仿真装置中搭建了锦苏直流的一次系统,直流控保真型装置作为二次控制保护仿真系统与RTDS实时数字仿真装置构成闭环仿真平台,其性能与实际直流输电工程在控制保护功能、稳态工况和交直流故障下的行为及趋势等方面特性保持高度一致。以一次实际交流故障导致的换相失败案例为背景,分别利用该平台和传统的利用ADPSS的机电—电磁混合仿真的方法反演了故障并与实际录波进行了比对,验证了平台的精确性和可用性。     

±800kV特高压直流输电换流站无功功率研究

以±800kV特高压直流输电工程为研究背景,介绍非线性电路的无功功率,分析换流站吸收无功功率的原因,讨论换流站吸收的无功功率的计算,并给出计算实例。     

±800kV特高压直流输电系统运行方式的仿真研究

±800kV特高压直流输电采用双12脉动换流器串联接线方式,结构非常复杂,换流器的基本运行方式和控制策略尚没有确定的方案。对其控制系统的结构,换流器的控制方式和配置,特别是双12脉动换流器之间如何协调控制等问题进行研究具有十分重要的意义。采用PSCAD/EMTDC仿真程序,以云广特高压直流工程为背景,建立±800kV特高压直流输电模型,对双极全压启动、单个12脉动阀组的投入和退出,以及逆变侧交流系统发生单相接地故障等情况进行了仿真。仿真结果表明,±800kV特高压直流输电具有良好的动态响应性能,能够满足长距离大容量输电的需求。传统±500kV直流输电工程的控制策略仍然可以用于特高压工程,整流侧采用定电流控制,逆变侧采用定熄弧角控制可以获得较好的稳态和暂态特性;提出的控制方式、控制策略以及单个阀组投入和退出逻辑对实际工程具有指导意义。     

±800 kV特高压直流输电系统运行方式的仿真研究

±800 kV特高压直流输电采用双12脉动换流器串联接线方式,结构非常复杂,换流器的基本运行方式和控制策略尚没有确定的方案.对其控制系统的结构,换流器的控制方式和配置,特别是双12脉动换流器之间如何协调控制等问题进行研究具有十分重要的意义.采用PSCAD/EMTDC仿真程序,以云广特高压直流工程为背景,建立±800 kV特高压直流输电模型,对双极全压启动、单个12脉动阀组的投入和退出,以及逆变侧交流系统发生单相接地故障等情况进行了仿真.仿真结果表明,±800 kV特高压直流输电具有良好的动态响应性能,能够满足长距离大容量输电的需求.传统±500 kV直流输电工程的控制策略仍然可以用于特高压工程,整流侧采用定电流控制,逆变侧采用定熄弧角控制可以获得较好的稳态和暂态特性;提出的控制方式、控制策略以及单个阀组投入和退出逻辑对实际工程具有指导意义.     

±800 kV特高压直流输电系统谐波研究

以国内±800 kV特高压直流输电工程为研究背景,采用理论分析和数学推导的方法,分别研究了忽略直流输电系统换流器换相过程和考虑换流器换相过程两种情况下,换流站交流侧的特征谐波情况。同时,也对换流站直流侧的谐波情况进行了分析。在上述研究分析的基础上,以实际的±800 kV特高压直流输电工程为例,采用特征谐波潮流算法和迭代谐波算法相对比的方法,对换流站交流侧和直流侧的谐波进行了计算。结果表明,利用迭代谐波算法来计算特高压直流输电工程的谐波含量是可行的。     

±800kV特高压直流系统保护配置

结合锦屏-苏南±800 kV特高压直流输电工程,论述特高压直流系统保护的设计原则、保护范围及测点配置,介绍特高压直流保护的功能配置;对比分析特高压直流与常规高压直流在保护功能配置上的异同点。     

±800 kV特高压直流输电系统谐波不稳定研究

分析了谐波不稳定产生的原因及条件,以某±800 kV特高压直流输电实际工程为研究对象,采用PSCAD/EMTDC搭建仿真模型,研究了由换流变压器铁芯饱和引起的谐波不稳定现象及规律。仿真结果表明,系统在单极10%额定功率下运行时,换流变压器铁芯饱和稳定因子为负,此时外界扰动导致换流变压器铁芯严重饱和,系统出现谐波不稳定现象。最后提出了抑制谐波不稳定的措施,仿真分析验证了其有效性。     

基于RTDS的交流1000kV输电线路系统建模与继电保护仿真研究

介绍了以实时数字仿真器（RTDS）平台搭建的特高压输电线路继电保护闭环仿真系统。通过对晋东南-南阳-荆州交流1000kV特高压示范工程输电线路的RTDS实时仿真与理论分析，验证了仿真模型计算的正确性。与动模继电保护仿真系统相比，基于RTDS的仿真系统能够更加灵活方便地变换故障环境，从而能更加详尽地研究特高压输电线路故障对继电保护装置的要求。     

含±800 kV云广直流的南方电网交直流系统 RTDS仿真研究

云广±800 kV特高压直流输电系统投运后（2009年单极投运,2010年双极投运）,南方电网结构将更为复杂,交直流并联运行特点愈发显著。因此,建立了南方电网2010年交直流并联电网全电磁暂态RTDS实时仿真模型,并进行仿真分析。结果表明：云广直流系统在孤岛方式下全功率运行时,南方电网系统可能会出现约0.6 Hz振荡,可以通过降低云广直流传输功率解决该问题;云广直流系统发生双极闭锁故障,将影响南方电网稳定运行,须预先研究合适的安稳策略。     

±800kV特高压直流输电工程实际控制保护系统仿真建模方法与应用

为准确分析特高压直流输电控制保护系统稳态运行与暂态过程的真实响应,在深入研究其分层控制机制和各控制环节原理的基础上,基于PSCAD/EMTDC平台建立实际控制保护系统的电磁暂态仿真模型,采用分时触发并行计算的方法完成各个子任务程序的同步计算,并对特殊功能模块、触发脉冲控制等关键环节进行程序设计。通过对模型进行大量的仿真测试并与实际录波对比,验证了仿真结果与实际动态响应的一致性。仿真模型已应用于锦屏—苏南特高压工程系统调试的分析计算中,也能为已投运及规划中的多条特高压直流的科学研究和工程计算提供重要技术支持。     

基于RTDS的直流输电系统电磁暂态建模和实时仿真研究

在RTDS实时数字仿真平台上搭建C IGRE直流输电标准测试系统模型,并以该标准模型为研究对象,进行直流输电调节特性实时仿真研究。在C IGRE直流输电标准测试系统模型研究的基础上,进行宜都—华新直流输电系统的RTDS实时数字仿真建模,并进行该直流输电系统的运行和控制特性实时仿真研究。     

±800kV特高压直流输电接地极设计

直流输电接地极设计目前基本依据以往的工程经验,由于其具有热力效应和电化效应,尚未形成统一的接地极设计标准.从极址的选择、系统分析、跨步电压的验算以及新型材料的应用进行了阐述,为特高压直流输电接地极设计提供参考.