特高压柔性直流换流阀启停过程阀控自检功能缺陷及优化方法

在当今的输电技术中,柔性直流输电技术已经成为一种主流技术形式。而在柔性直流输电技术的具体应用中,柔性直流换流阀阀控是其核心部分。首先介绍了柔性直流换流阀阀控系统结构,然后针对阀控系统的全链路试验系统架构进行介绍,同时阐释了特高压柔性直流换流阀启停过程阀控自检功能及阀控旁路模块逻辑。通过开展柔性直流换流阀的阀控系统自检功能试验,验证阀控系统自检功能的正确性与可靠性,同时针对试验中所出现的问题,对阀控系统自检功能提出优化方案,从而实现阀控系统可靠性的提升。     

特高压直流控制系统与阀控系统的接口及试验

换流阀阀控设备是直流输电二次系统中的核心元件,是连接换流阀与直流控制系统的接口设备,是实现对换流阀进行控制和保护的重要环节。依托哈郑工程,详细介绍了特高压直流控制系统与换流阀阀控系统的总体结构、直流控制系统与技术路线不同的换流阀阀控系统的接口形式和接口信号。针对哈郑工程阀控系统接口具有较大的差异性和复杂性等特点,设计了完备的阀控接口试验方案。基于阀控接口试验以及在试验过程中遇到的问题,提出了直流控制系统和阀控系统接口的优化改进建议,以降低后续工程中阀控系统接口的复杂性,便于阀控设备的标准化运行和维护。     

±500kV高压直流换流站阀控技术对比分析

通过对国外换流阀生产厂家ABB、Siemens、ALSTOM三家公司换流阀及其阀控系统的硬件结构、软件功能以及阀控与直流控制保护系统的接口进行了阐述,对直流输电设备国产化后不同技术路线的直流控制保护系统与阀控系统的接口进行了说明,结合换流站运行经验和目前阀控系统存在的缺陷与隐患以及直流设备运行过程中的几次重大事件,提出改进建议,为规范国内直流控保与阀控系统通讯接口提供参考依据。     

±350kV鲁西背靠背柔性直流阀控系统设计缺陷及改进措施

针对鲁西背靠背柔性直流输电工程两起阀控系统单一通信元件故障导致的柔性直流闭锁事件进行了原因分析.认为因阀控系统并非完全冗余设计,控制两套阀控系统切换的通信EX板为共用设备,存在EX板故障后依然上传阀控系统错误跳闸信息,阀控系统执行故障判断逻辑并出口闭锁柔性直流系统的情况.为此提出执行通信EX板故障校验机制,将两套系统切...     

±660 kV直流输电工程阀控系统设计与实现

阀控系统作为直流输电控制保护系统与换流阀之间的接口设备,对直流系统的稳定可靠运行起着重要作用.因此提高阀控系统的可靠性是设计阀控系统时要达到的首要目标.在介绍H400换流阀阀控系统组成结构和基本功能的基础上,详细介绍了H400换流阀阀控系统特有的高可靠性串行通信方式,并阐述了此种串行通信方式的实现方式和特点.这种通信方式已在宁东-山东±660 kV直流输电工程中成功应用,并取得了良好的效果.     

±800kV云广直流换流阀及阀控系统结构及原理分析

阀控系统主要起着触发并监视可控硅元件的作用,是直流输电系统的核心技术。通过对±800kV云广直流工程中换流阀及阀控系统的结构及原理的阐述,并与常规的±500kV直流输电系统作比较,为特高压直流工程换流阀及阀控系统的运行、维护、设计、改造提供指导和参考。     

柔性直流换流阀

正柔性直流换流阀是柔性直流输电系统的核心设备。采用半桥式子模块的模块化多电平VSC结构,使用空气绝缘、水冷却的户内自立式换流阀塔,实现交流与直流的灵活转换。采用IGBT作为换流元件,成套装备由子模块、阀段、阀塔和高速阀控系统构成。     

柔性直流阀控系统环流抑制优化设计

以鲁西背靠背直流异步联网工程中的云南侧柔性直流阀控系统设计为例,分析了柔性直流阀控系统的功能特点,针对桥臂负序二倍频环流引起的功率损耗,提出了电容电压平衡的改进调制方法,并设计了环流抑制优化方案。云南侧柔性直流阀控系统实际应用结果验证了该设计的有效性和可靠性。     

柔性直流背靠背换流站阀控系统介绍及故障处理

为了提高柔性直流输电阀控系统运行的安全性和可靠性,针对一起柔性直流输电背靠背工程中阀控系统上位机与交换机通信故障引起的柔直跳闸事故进行分析。首先,对鲁西背靠背换流站广西侧柔直阀控系统的构架、控制策略进行介绍;其次,结合现有的柔性直流输电工程运行经验,深度剖析了阀控系统控制及逻辑,对此次跳闸后的处理提出合理的逻辑设计和解决方案。按所提出的解决方案修改内部跳闸逻辑和程序后,阀控系统内部上位机与交换机的通信故障只上报给SCADA系统,而不会引起阀控系统跳闸。     

锦苏工程极控系统与阀控接口综述

锦屏-苏南±800kV特高压直流输电工程代表了当前世界直流输电技术的最高水平。该工程中,极控系统与阀控系统之间接口的合理设计是保证工程安全、稳定和高效运行的一个关键环节。本文以ABB公司的VCU(阀控单元,Valve Control Unit)为例,详细阐述了锦苏工程中极控系统与阀控接口的设计原则;根据各阀厂家的需求,给出了详细的极控系统与阀控系统接口处理方案;锦苏工程工厂系统测试实验、现场系统调试试验和成功运行,验证了本文所论极控系统与阀控系统接口设计原则和方案的正确性。     

±660kV直流输电工程控制保护系统与换流阀阀基电子设备闭环试验

阀基电子设备是连接换流阀与直流控制保护设备的接口设备,它是实现对换流阀进行控制和保护的重要环节.宁东-山东±660 kV直流输电工程的直流控制保护系统和换流阀由不同设备厂家供货.为了对直流控制保护系统和换流阀接口的功能及性能进行检验,专门开展了闭环实时仿真试验工作.对试验的整体情况进行了介绍,并对试验中的关键技术问题进...     

大容量高压静止无功补偿装置用晶闸管阀水冷管路优化设计

目前晶闸管控制或晶闸管投切型高压静止无功补偿装置(TCR/TSC型SVC)在电力系统得到广泛应用,其中由晶闸管组成的阀组因功耗大,多用水冷系统散热。在电压等级35 kV及以上、容量120 MVar以上的工程中,晶闸管阀组为满足高电压、大电流系统需要,将要提高晶闸管容量和串联数量,水冷散热系统也要相应增加管路器件来保证散热能力。对原有大容量晶闸管阀组水冷系统管路建立模型,通过理论计算,提出改进方法,并进行试验前后对比,达到提高装置性能并降低成本的优化目的。     

交流接触器电磁系统节能技术研究

针对控制电器的电磁系统节能问题,提出了一种基于晶闸管的电磁系统节能方案。晶闸管控制单元输入端接交流电源,通过调节可变电阻值来控制电容的充放电时间,经电容的不同充放电时间改变晶闸管的触发脉冲移相角度的大小,进而改变晶闸管的导通角大小。通过调整可变电阻的阻值,可获得不同的吸合电压和保持电压,适用于交流接触器不同的电磁系统,使通用性大大增强。     

A 50-MW Thyristor Controlled Power Converter

In recent years, the use of thyristors for regulation of bulk power has grown appreciably. The Megaverter ? (Megawatt Power Converter) utilizes the thyristor for control and rectification to supply 52.5 MW of dc power for electrochemical use. The system consists of three Megaverters, each rated at 17.5 MW, connected in parallel. The thyristor assemblies are sized for worst-case short circuit surge, thereby providing maximum protection for critical components and eliminating costly downtime through nuisance tripping. Aluminum extrusion is used for the thyristor cabinet, allowing modular construction, reduction in size, and maximum design flexibility. Aluminum is also used for busbar and the thyristor water-cooled heatsink assemblies. The overall design approach results in simplified maintenance, reduced downtime, and simplicity of control for large thyristor controlled power converters.     

静止无功补偿器中的晶闸管阀组设计

大功率晶闸管阀组是静止无功功率补偿设备中的关键器件,笔者简要介绍了A电气公司自主研发的PCS-9580型静止无功补偿器中的晶闸管阀组,重点分析了其中晶闸管的选取原则、多级串联的配置方案以及保护.通过利用晶闸管控制单元,实现主高压回路与控制系统的接口,最后详细阐述了采用高纯度水作为冷却介质的水冷回路.     

基于晶闸管STATCOM的无功补偿控制

晶闸管STATCOM(static synchronous compensator)可吸收连续可调的无功,且不受电网电压影响。文中首先分析其数学模型;然后采用逆系统方法构造出伪线性系统,并结合滑模变结构控制理论,实现晶闸管STATCOM对负荷的直接无功功率补偿;最后对该控制系统进行计算机仿真。结果表明,文中采用的控制方法具有较好的动态性能和稳态性能,对负载无功变化的适应能力强。     

用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统

为更好地在电网中应用晶闸管控制电抗器的静态无功补偿装置,介绍了一种用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统。在分析阀基电子板(VBE)和晶闸管电子板(TE)的功能和工作过程后,重点讨论了3脉冲通信规约、高位取能回路、逻辑译码电路、BOD保护和晶闸管触发电路的原理并在此基础上设计了完整的VBE和TE板。实验结果表明该电路能够进行高压晶闸管阀体的在线监测,同时具有理想的电磁抗干扰性能,可以产生分散性小、前沿陡的门极触发脉冲,有利于串联晶闸管的同时触发,满足TCR用晶闸管光电触发与状态监视的要求。     

Design considerations for the Eddy County static VAr compensator

This paper describes the steps for the design of the static VAr compensator at (SVC) Eddy County. The specified system requirements on operating range, loss evaluation and harmonic performance led to an SVC configuration which contains one thyristor switched capacitor (TSC) branch, one thyristor controlled reactor (TCR) branch for continuous reactive power control and two double tuned filter branches. The system voltage of the SVC secondary bus was optimized to 8.5 kV based on thyristor equipment capabilities. The paper shows the voltage and current stresses of the thyristor valves taking into account system faults for the TCR branch and misfiring effects on the TSC branch. The approach for filter design considering the harmonic performance requirements and resulting component ratings are shown. The Eddy County SVC commenced commercial operation in April 1992     

±500 kV直流输电光控晶闸管阀监测系统分析及优化

超高压直流输电光控晶闸管阀监测系统向阀控制系统实时回报阀侧阈值电压信号,阀控系统综合该信号和网侧调度信息进行调度控制和保护。国内某站发生多个晶闸管电压监测单元(TVM)回报异常事件,为究其原因分析了阀监测系统,发现TVM脉宽控制电路存在不足。本文介绍了TVM架构和脉宽控制电路,剖析了正向过零电压监测(POS)、负向过零电压监测(NEG)、BOD过电压监测(BOD)3种脉冲脉宽控制电路原理,并给出了优化方案。在试验验证中,分别在工频有效值380 V和BOD峰值为7 kV的脉冲电压情况下对原电路和优化电路试验结果做对比,充分验证了电路优化的有效性,为国内外光控型晶闸管换流站阀监测系统后期升级和改造提供了技术支持和安全保障。     

Coordinated control of two FACTS devices for damping interareaoscillations

This paper presents the design and application of a simple controller to damp interarea oscillations. The controller coordinates the control action of a thyristor controlled series capacitor (TCSC) and a thyristor controlled phase angle regulator (TCPAR) to allow for increased power transfers with improved system damping. The controller is based on the application of projective controls and coordinates readily available measurements with control signals applied to the FACTS devices