直流输电工程模块化最后断路器保护策略分析

文中综述了目前直流工程最后断路器保护研究及应用现状,针对目前各种最后断路器保护策略在实际工程应用中存在的缺点,提出了一种模块化的最后断路器保护策略。模块化指按阀组配置最后断路器保护功能模块,功能模块由输入信号、输出信号、逻辑判据组成。保护策略为:在最后断路器保护使能的情况下,与运行阀组存在电气连接的交流母线上无交流出线相连且满足功能辅助判据则最后断路器保护动作,立即闭锁该运行阀组。理论分析和工程实际案例表明,该保护策略适用于不同的直流运行方式和交流场接线方式,模块化配置灵活便于校验和重用,无需新增硬件设备节省投资,无额外延时动作迅速,模拟量辅助判据避免保护误动,更好地保障了设备和电网安全。     

高压直流输电模拟装置的作用

总结了葛南双极直流输电系统全部投入运行10年来,中国电力科学研究院的高压直流仿真装置为该输电线路服务的情况,并提出了充分利用直流输电工程的控制,保护系统设备进行仿真的建议,以期合理使用国家的有限资源,获得最大的经济效益。     

云广±800 kV特高压直流工程逆变站最后断路器跳闸故障研究

逆变站最后断路器跳闸即逆变侧交流系统甩负荷会在换流母线和直流侧设备上引起严重的过电压,是直流过电压与绝缘配合研究中需考虑的最主要故障之一。文章对云广特高压直流系统逆变站最后断路器跳闸引起的换流站交直流侧过电压水平以及避雷器工况进行仿真研究,分析揭示不同运行工况、不同直流保护动作延时与过电压水平的相互关系,提出对保护配合时间的要求,以确保系统设备能安全可靠运行。文中的研究结果可为实际工程设计提供基础数据和技术依据,对现场调试和系统运行时的保护配置具有实际指导意义。     

高压直流断路器试验技术研究

文中主要介绍了机械式高压直流断路器的试验技术,它分为有源型和无源型高压直流断路器,并分别介绍了两种高压直流断路器的试验回路原理、试验方法以及两种高压直流断路器在大容量试验室完成容量开断试验的情况,给出了试验相关数据和典型试验示波图,为更高电压等级的高压直流断路器的研发试验提供技术支持。     

高压直流输电系统环境下的电力系统保护

高压直流输电系统环境下的电力系统保护当一个大的高压直流（ＨＶＤＣ）电路连到一个比较弱的交流系统时，ＨＶＤＣ转换电路产生的过渡过程会干扰交流线路保护。但若在设计时遵守一些规则，就能确保保护装置正确运行。传统说来，高压直流输电系统所连接的交流网络的短路功...     

柔性直流输电用高压直流断路器及其故障检测方案研究

研究并仿真分析混合式直流断路器的组成结构、工作机理;采用舟山柔性直流工程定海站工程参数搭建双端系统PSCAD仿真模型,分析柔性直流输电系统故障时,直流断路器处的故障特性和故障发展过程,为故障检测装置工作范围及故障检测方法的确定提供依据;直流侧双极短路故障时,故障电流会对直流断路器形成最为严酷的电气应力,且对故障持续时间敏感,因此进一步研究了不同故障检测延时对故障特性的影响,最终根据研究结果,推荐了一种直流断路器快速故障检测方案.     

现代高压直流输电技术

现代交流输电电压越来越高,电网不断扩大,发电侧和用户侧的电力设备容量越来越大,因而电力系统保证稳定运行。提高抗扰能力、防止系统瓦解就成为头等大事。 直流输电（包括传统的或现代的方式）在线路上没有无功损耗不存在系统稳定性问题,它的这种长处只有通过高电压大容量的电力电子换流装置才有可能实现。１９５４年,瑞典通过长９６公里的海底电缆输送１５０千伏、３００００千瓦的直流功率,被列为世界上第一条高压直流输电（ＨＶＤＣ）线路。稍后,又有很多直流输电工程投入运行,例如：１９６１年英法海峡线,电压±１００千伏,…     

高压直流输电用变压器

西门子公司目前正在参与华南地区进行的高压直流输电系统（ＨＶＤＣ）的建设工作，该电力系统的额定参数很高，因而对该电力系统使用的各项设备提出了严格的要求，西门子公司的纽伦堡变压器厂为该电力系统制造了１４台单相三绕组变压器。     

高压直流输电在中国的发展前途

四十年多世界高压直流输电发展很快,主要类型有超高压远距离输电、跨输电、非同期联网、不同频率的电网联接、多端直流输电等。文中叙述了发展历程、技术进展,并预测国内高压直流输电工程。     

渝鄂直流背靠背联网工程最后断路器跳闸功能配置

柔性直流输电系统逆变站切除全部交流线路,甩负荷运行,会导致逆变站直流侧及其他部分电压异常升高,危及一次设备安全,因此,在逆变站中配置最后断路器跳闸功能非常必要。结合渝鄂直流背靠背联网工程,提出针对柔性直流输电系统的最后断路器跳闸功能配置方案,并基于RT-LAB实时仿真平台,接入实际控制保护系统和运行人员控制层监控系统,对所提配置方案进行验证。试验结果表明,配置最后断路器跳闸功能后,可保证在交流断路器跳开前或直流电压上升到保护定值前,柔性直流控制系统下发换流器闭锁命令,避免直流侧及交流侧严重过压。     

特高压直流与常规直流工程最后断路器保护浅析

为防止逆变站交流系统甩负荷后引起的严重过电压,通常会在逆变站安装最后断路器保护。在±800 kV向家坝-上海直流工程中,ABB公司采用了不同于常规直流的最后断路器保护设计理念。从保护信号采集、保护逻辑、存在隐患等方面,阐述了特高压直流和常规直流中的最后断路器保护,并进行了对比分析。指出了常规直流最后断路器保护在设计上的局限性以及特高压直流最后断路器保护在运行中可能存在的问题,并提出了改进意见。该研究有助于提高现有直流工程的运行可靠性,并对将要投产的特高压直流工程的运行维护工作有一定指导意义。     

深圳换流站最后断路器及线路保护的改进建议

介绍兴安直流输电工程深圳换流站交流开关场4类最后断路器及线路保护逻辑。基于这些逻辑对兴安直流实际工程调试过程中出现的保护动作异常情况进行分析,时相关的设计缺陷,例如交流滤波器连线保护跳闸继电器自保持,无法对5072断路器合闸;最后线路无自动重合闸闭锁功能等,提出了改进建议。有的建议已被设备厂家所采用。     

高压直流断路器的自激振荡计算

本文对高压直流断路器转移回路中的自激振荡过程进行了数值模拟计算,计算结果指示出孤电压的多次重复的跳跃变化对产生增幅振荡电流影响极大,加强电弧的负阻特性,增加转移回路中的电容、减小电感和电阻,可以提高振荡电流的振幅对电弧电压跳变的灵敏变。     

灵宝背靠背直流工程换流站和系统调试总结

灵宝背靠背直流工程作为我国第一个联网背靠背直流输电工程,也是直流设备国产化的试验示范工程,工程的调试完全由国内技术力量完成,工程的建设和顺利投入运行,对直流工程国产化的发展具有指导意义。介绍了换流站和系统调试情况,包括换流站系统调试情况及结论、系统调试情况及结论、系统调试技术创新点、背靠背直流工程站系统和系统调试的经验总结和系统调试方案的优化。     

高压直流断路器振荡回路特性

无源直流断路器常用于高压直流输电工程换流站直流场上。为了研究高压直流断路器振荡回路特性,以寻求最佳的参数配置,分析了L、C参数对直流开断的影响,给出了工程中开断电流的计算公式、额定连续过负荷直流电流的取值方法以及直流断路器组成元件的主要应力,并结合实际直流工程数据加以仿真验证,定性给出的直流断路器主要参数随L、C参数变化的规律。     

Novel topology of DC circuit breaker and current interruption in HVDC networks

With the emerging growth of high‐voltage direct current (HVDC) transmission in modern power systems, the HVDC grid has become a hot topic in recent academic research and real projects. In the DC grid, DC faults can have very serious consequences, and so the faulty DC parts need to be rapidly isolated from the system. Compared to the full‐bridge converters for the DC grid, DC circuit breakers are preferred to deal with this problem economically. In this paper, the self‐excited resonant DC circuit breaker is reviewed. Then, a novel scheme of hybrid DC circuit breaker is introduced, and the operation principle of the proposed circuit breaker is described in detail. Finally, a four‐terminal HVDC grid based on a modular multilevel converter (MMC) is used as the DC test system in PSCAD/EMTDC to verify the validity of the proposed DC circuit breaker. From the simulation results, it is seen that the proposed DC circuit breaker has advantages on current interruption time, voltage on DC circuit breaker, investment, etc. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

具备潮流控制功能的组合式高压直流断路器

针对直流电网目前面临的2个关键性问题:直流潮流控制自由度不够和直流线路故障,文中提出了一种适用于直流电网的具备潮流控制功能的组合式高压直流断路器。首先,介绍了模块化多电平潮流控制器和混合式高压直流断路器的基本结构和工作原理。然后,提出了一种组合式高压直流断路器,介绍了它的基本结构、配置原则、控制方式和工作原理;基于单换流器直流侧故障分析模型,分析了组合式高压直流断路器处理直流线路故障的可行性。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了四端柔性直流输电系统,分别对组合式高压直流断路器的直流潮流控制能力和直流故障处理能力进行了仿真。仿真结果表明:组合式高压直流断路器能够很好地控制直流潮流,并具有处理直流线路故障的能力。     

高岭背靠背直流工程阀脉冲丢失故障分析

根据高岭背靠背直流工程调试阶段出现的阀脉冲丢失故障情况,分析阀故障对于直流运行的影响以及相关保护配合关系,论证了阀脉冲丢失的故障类型,利用PSCAD/EMTDC数字仿真验证故障过程分析的正确性,研究结果可为直流换流站现场运行维护提供参考。     

云南电网直流背靠背工程方案比较

针对云南电网的动态稳定和滇西北富裕电力外送的存在问题,提出采用直流背靠背工程隔离滇西北中小水电和云南主网的工程设想,提出3种方案:剑川方案、黄坪方案和苏屯方案。通过技术经济比较,推荐剑川方案作为直流背靠背工程实施方案。进一步分析了剑川方案中直流逆变侧交流系统强度、直流背靠背故障对云南电网稳定的影响,以及直流背靠背对云南电网各个断面外送能力的改善。最后,建议将直流背靠背工程与500 kV串补工程相结合。