±1100kV特高压直流换流站过电压保护和绝缘配合

为合理确定±1100 kV特高压直流换流站的绝缘水平,基于准东—成都±1100kV特高压直流输电工程,根据特高压换流站的绝缘配合方法,对准东换流站的绝缘配合进行了研究.根据特高压直流换流站避雷器布置基本原则,并结合现有±800kV特高压直流换流站的绝缘配合经验,提出了±1100kV准东换流站的避雷器布置方案,详细分析了换流站交流侧、阀厅、直流母线和中性母线等不同区域的过电压保护策略,最后根据推荐的设备绝缘裕度确定了换流站设备的绝缘水平,直流侧1100kV直流极线的雷电冲击和操作冲击绝缘水平推荐为2600kV和2150kV;直流极线平波电抗器阀侧设备和高压端Y/Y换流变阀侧设备的绝缘水平建议取为一致,雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平分别为2500kV和2250kV.研究结果对换流站设备的选型和制造具有重要指导意义,将为该特高压工程建设提供重要依据.     

±1100 kV特高压直流输电工程直流滤波器过电压与绝缘配合

直流滤波器是直流输电工程直流场的重要设备之一.详细分析了直流滤波器避雷器配置方案及参数选择过程,给出了避雷器参数选择的具体表达式.研究了对直流滤波器绝缘水平起决定性作用的故障工况：直流极线接地短路、直流极线侵入操作波;建立了这2种故障工况计算模型,模型中需要考虑故障点到直流滤波器高压端之间的故障电感.基于具体±1100kV特高压直流输电工程,对直流滤波器设备进行过电压计算.计算结果给出了滤波器各设备的最大暂态过电压,进而根据绝缘裕度确定了该特高压直流工程直流滤波器各设备最终的绝缘水平,为设备选型和制造提供依据.     

±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。     

±800kV特高压直流输电系统过电压分析

针对特高压直流输电,详细探讨±800kV特高压直流输电系统调试中的过电压测试项目、测试方法、以及对测试结果进行分析,评判直流输电系统的各项指标是否满足设计规范的要求。     

±800 kV特高压直流换流站过电压保护特点及直流暂态过电压计算

分析总结了±800 kV特高压每极2个400 kV 12脉动换流器串联结构直流换流站的过电压保护特点,将其与现有±500 kV直流工程换流站的过电压保护作了比较。同时以±800kV具体直流工程为例,选取典型故障工况,在考虑避雷器保护特性的条件下,对换流站几个关键点的典型操作过电压进行了简单模拟计算。计算结果为确定UHVDC输电工程换流站主要避雷器保护水平及主设备耐受水平提供了参考。     

±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.     

±800kV直流输电工程过电压保护与绝缘配合研究

结合我国±800kV高压直流输电工程的内过电压研究结果和交、直流避雷器的额定参数推荐值,对±800kV高压直流输电工程的绝缘配合进行分析研究,提出该工程交、直流设备的雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平的推荐值。对换流站的雷电过电压保护和直流线路的防雷保护进行研究,提出防雷保护的建议。     

特高压直流输电控制保护特性对内过电压的影响

基于金沙江一期向家坝—南汇±800 kV直流输电工程的具体参数,利用电磁暂态计算软件EMTP-RV,针对直流输电控制保护动作特性对内过电压的影响进行了详细的仿真计算和分析总结,并对高压直流输电内过电压的研究方法提出了可行性建议。研究结果表明,高压直流输电系统控制保护动作时序对内过电压影响较大,在研究高压直流输电系统的内过电压时,应尽可能模拟实际直流输电系统控制保护的动作时序,以确保仿真结果更加接近实际系统。     

±1100kV特高压直流输电换流站内深度限制过电压水平研究

换流站绝缘配合是±1 100 kV特高压直流输电工程的关键技术之一,对降低设备的制造难度具有重要意义。提出±1 100 kV特高压直流输电工程的仿真计算用模型;对系统稳态运行电压和操作过电压进行了仿真研究和总结;在避雷器性能老化试验的基础上,详细介绍了采用高性能避雷器降低设备绝缘水平的可行性;给出了±1 100 kV特高压直流输电工程设备冲击绝缘水平的推荐值和绝缘裕度。     

±800kV特高压直流换流站过电压保护特点及直流暂态过电压计算

分析总结了±800kV特高压每极2个400kV12脉动换流器串联结构直流换流站的过电压保护特点．将其与现有±500kV直流工程换流站的过电压保护作了比较．同时以±800kV具体直流工程为例．选取典型故障工况．在考虑避雷器保护特性的条件下，对换流站几个关键点的典型操作过电压进行了简单模拟计算。计算结果为确定UHVDC输电IT程换流站主要避雷器保护水平及主设备耐受水平提供了参考．     

±1 100 kV直流滤波器典型故障过电压特性研究

为了研究±1 100 k V直流滤波器典型故障过电压的特点及其相应的保护措施,针对±1 100 k V昌吉-古泉直流输电工程,利用PSCAD计算并分析了双极全压运行方式、单极大地回线和单极金属回线运行方式下直流滤波器短路、滤波器高低压电容器组分别击穿等滤波器典型故障产生的过电压及其暂态特性,并在最具代表性的故障情况下,研究了避雷器对过电压特性的影响。基于此,进一步研究了保护控制策略对过电压与能量的影响。结果表明,整流侧发生直流滤波器短路故障时,过电压更为严重;单极金属回线下发生直流滤波器短路故障时,过电压更为严重且避雷器吸收能量过大;增设避雷器与保护控制后,关键节点的过电压值均低于该处的绝缘水平,避雷器吸收的能量也未超过其吸收能力。     

±1100kV特高压直流换流站避雷器在内过电压下的保护特性

直流输电系统的内过电压主要通过金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)加以限制,避雷器在内过电压下的保护特性对确定设备的操作冲击绝缘水平具有重要意义。根据±1 100 k V主回路接线、避雷器配置、交直流系统参数等,建立了±1 100 k V系统内过电压计算模型。对避雷器电压和电流波形进行仿真,对避雷器电流的波头时间进行统计。统计结果为:内过电压下通过避雷器电流的波头时间均不小于100μs,大于标准操作冲击电流的波头时间30μs,需要对较缓电流波头下避雷器的保护特性进行研究。为加以对比,对波形为316/814μs、30/60μs、8/20μs和1/4μs电流下的避雷器伏秒特性和伏安特性进行了试验研究。结果表明,同样电流下,1/4μs的伏安特性曲线高于8/20μs、30/60μs和316/814μs的曲线,而后三者的伏安特性曲线则区别不大;8/20μs、30/60μs和316/814μs的伏安特性相比,在0.1~1 k A电流范围内,30/60μs的伏安特性曲线比8/20μs和316/814μs的伏安特性曲线稍高。由于避雷器操作冲击电流的波头时间均不小于100μs,内过电压下避雷器取30/60μs电流波形下的伏安曲线是合适的,且是稍微偏严的。最后试验测试了避雷器电阻片在30/60μs操作冲击电流下的伏安特性。     

±1100kV特高压直流输电晶闸管阀运行试验系统设计

为满足我国特高压直流输电发展和建设的需要,提出了满足±1 100kV特高压工程换流阀运行试验系统的设计。根据±1 100kV特高压工程规范,提出了预期运行试验参数,从运行试验系统的一次电气原理设计、二次控制保护设计和测量监测设计3个方面进行讨论和研究,最终通过仿真手段对电气原理和控制系统原理进行了验证。研究结果表明,±1 100kV特高压工程换流阀运行试验系统设计是可行的,可以满足所有运行试验的要求,更加符合换流阀设计的特点,能够达到试验检测目的。该试验回路建成,可以满足±1 100kV工程阀15级串联同时进行运行试验,也将成为世界上容量最大的运行试验回路,可以为我国±1 100kV直流输电工程研发和工程建设提供保障。     

±800kV特高压直流输电控制保护系统分析

为探讨特高压直流(UHVDC)控制保护与常规高压直流(HVDC)控制保护的异同点,深入分析了特高压直流控制保护系统的独有特点。以向上特高压直流输电工程为例,介绍了特高压直流控制保护系统的框架、配置特点以及与常规高压直流控制保护系统的异同,分析了特高压直流在功率补偿、阀组控制、换流单元的在线投退策略、融冰运行模式等方面控制算法的变化,最后阐述了基于常规高压直流保护改进的换流变压器压器饱和保护和最后断路器保护原理以及特高压直流特有的保护功能。分析结果表明,特高压直流采用双12脉动阀串联结构,并增加了旁路开关等阀连接母线区,其一次系统接线的独有特点及更高可靠性的要求是特高压直流控制保护系统与常规高压直流控制保护系统有所区别的主要原因。DCC800特高压直流控制保护系统拥有控制UHVDC串联阀组的能力,增加了阀组之间的协调控制和保护,使特高压运行方式更具灵活性和多样性;特高压直流采用"三取二"保护原理和冗余的增强型时分多路复用(eTDM)总线,并较好地解决了主机死机的问题,整体可靠性更高。     

±800kV特高压直流输电工程保护闭锁策略分析

对±800 k V特高压直流输电工程的保护闭锁策略进行了详细阐述。首先,对特高压直流工程故障隔离一般措施进行了介绍,特别地对旁通对投入的方式及作用进行了分析。其次,对特高压直流闭锁的4种类型进行了阐述,详细分析了4种闭锁的应用范畴及动作特性。最后,分析了直流两侧换流站有无通讯情况下,系统的闭锁策略。±800 k V宾金直流调试录波数据验证了动作策略的正确性。     

±1100kV特高压直流输电设备研制技术规范正式发布

2011年5月4日,国家电网公司正式发布了±1100kV特高压直流输电设备研制技术规范,目的是加快推进±1100kV特高压直流输电设备研制工作,为±1100kV特高压直流输电示范工程建设尽早启动奠定设备基础。±1100kV特高压直流输电技术是直流输电技术新的高峰,在我国新疆电力外送等超远距离送电项目中将发挥不可替代的重要作用。＂十二五＂期间,国家电网公司将以准东-重庆工程为依托工程,建设首个±1100kV特高压直流输电工程。从2010年开始,     

高压直流换流站的雷电过电压保护

本文综合几年来电科院对高压直流换流站防雷保护的研究成果和国外高压直流输电工程的运行经验,对高压直流换流站中各主要设备上的雷电过电压及保护方式进行了全面分析,并推荐出典型的保护方案。     

±1100kV特高压直流输电技术研发获重大突破

6月29日,由国家电网公司全面主导和组织研发的±1100kV换流变压器模型样机和穿墙套管通过型式试验,各项技术指标优良,完全符合±1100kV特高压直流输电设备研制技术规范要求。     

±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。