天广直流工程换流阀冷却系统腐蚀与沉积

为了找到天广直流输电工程运行5年后换流阀冷却系统中存在较严重的腐蚀与沉积,形成的垢质阻塞冷却水路进而使元件散热不畅而烧毁直流输电系统故障的成因和解决方法,检验了阀冷系统相关元件材质与水质,依据沉积物成分分析结果并结合电化学反应理论初步给出了阀内冷水系统腐蚀与沉积现象发生的物质基础与过程机理。试验与分析表明,在为晶闸管散热的铝质冷却座中,金属铝在水中的的电化学反应是导致阀冷系统中腐蚀与沉积的根本原因。     

换流阀内冷却系统均压电极结垢的计算

换流阀内冷却系统中的均压电极结垢现象威胁着直流输电工程的安全可靠运行。建立了单、双和三电极3种典型结构电极系统的计算模型,提出了带电粒子由向电极聚集直至在电极表面沉积的两阶段分析方法,采用有限元法计算了不同流速冷却水及电极电流下均压电极周围带电粒子的分布特性,运用电泳沉积仿真原理计算了带电粒子在各电极体系表面沉积的过程,结果表明循环流动冷却水中电极对带电粒子的捕获存在电流阈值,工程实际条件下单、双和三电极的捕获率分别约为12.6%、33.3%和33.9%,运用电泳沉积仿真原理计算得到的结垢在形态和生长特征上与工程实际具有极高的一致性。     

天广和贵广直流工程中的阀冷控制系统

为利于今后直流工程阀冷系统的运行维护,介绍了阀冷控制系统配置和控制原理,包括控制程序结构和接口。指出了主泵正常运行的必要条件。分析了天广直流工程的一起阀冷事故后指明其原因为压力传感器工作不稳定。针对阀冷控制系统传感器配置不冗余、漏水检测不完善、参数设置不合理和抗干扰能力差等不足,提出了加装传感器、采用合适的计时器、修改切换周期、建压时间和主水压力低等参数和禁止在屏柜门开时使用无线设备等改进措施。     

一种HVDC换流阀系统的多层次可靠性评估方法

在全面分析晶闸管换流阀拓扑与辅助系统的多层次结构基础上,根据冗余模型及状态空间法等基本的可靠性理论,构建了一种详细的晶闸管换流阀系统多层次可靠性模型与评估方法。基于所建立的可靠性模型,结合实例说明了可靠性分析的详细过程及用具体的指标评估换流阀系统可靠性的方法,并定量分析了不同因素对系统可靠性的影响。该方法解决了特高压直流输电(UHVDC)工程下单独针对晶闸管换流阀系统进行可靠性评估的问题,结果表明了该模型的合理性,可为实际工程的规划和建设提供量化决策依据。     

HVDC基础知识及贵广直流系统简介

本文介绍了HVDC的特点、基本构成、运行方式和交直流系统正常运行的条件以及黔电送粤的直流通道——贵广直流系统的基本情况，说明了贵州电网中交、直流输电系统已经形成，阐明了直流和交流输电系统共存时系统的稳定问题会将成为今后电力系统研究和分析的重点。     

HVDC换流阀阀塔漏水检测装置研制

针对高压直流输电工程对换流阀可靠性的要求,研制了一种新型的安装在换流阀阀塔底部的漏水检测装置。装置利用漏水产生的浮力,使浮子上浮,带动检测装置的光模块内的轴发生转动,从而使轴内的光信号通道发生错位并阻断,产生相应的阀塔漏水报警信号。针对该原理分析了浮子的运动过程;并根据分析结果设计了浮子和集水容器,研究了容器中出水孔半径、高度对漏水流量检测的准确性和时效性的影响;针对漏水检测装置的可靠性、免维护性要求,设计研制了漏水检测装置样机,并通过试验验证,在国内特高压直流输电换流阀工程上得到了应用。     

嵊泗HVDC换流阀内水冷回路分析

:介绍了嵊泗直流输电工程晶闸管换流阀内水冷回路的结构 ,并对晶闸管换流阀内水冷回路电极的设置、直流均压设施、阀层间主水管增设伞裙、主水管顶部增加排气阀的必要性、内水冷回路支水管堵塞问题以及运行中内水冷回路冷却水的补充方案修改和水温的确定等方面进行阐述。     

HVDC换流阀桥臂短路电流耐受分析

提出一种高压直流(HVDC)输电换流阀短路电流仿真模型和晶闸管承受短路电流的结温预测方法,可证明换流阀晶闸管在系统最大短路电流工况下的耐受能力.分析换流阀桥臂短路原理,得出短路电流计算方法,通过基于PSCAD/EMTDC的6脉动换流阀桥臂短路电流仿真,获得短路电流、暂态电压、恢复时间等关键参数,结合晶闸管瞬态热阻,采用数据拟合与迭代法,实现晶闸管在短路电流下结温曲线的预测,进而得出晶闸管承受阀桥臂短路电流后的暂态电压耐受能力.试验结果表明该方法有较高的可靠性.     

高压直流阀冷系统漏水检测功能的改进

分析了南方电网中3回高压直流输电系统中的阀冷系统漏水检测与保护功能,发现均存在一定设计漏洞,装置有可能因此出现误动和拒动,建议在天广直流系统以及高肇直流系统的阀冷控制系统中增加判据,使之功能更完善。     

天广直流阀冷却内冷水系统运行情况及改进

介绍了天广直流阀冷却系统的基本组成。着莆阐述阀冷却内冷水系统历年运行情况及其运行中存在的问题和部分改进,对从事直流运行维护工作有一定帮助。     

高压直流输电系统接地极原理及其施工要点

通过阐述高压直流输电系统中接地极的原理、构成和技术要求,结合三峡-常州±500kV高压直流输电工程龙泉换流站接地极的施工,总结了环形接地极的施工顺序及施工要点。     

高压直流换流阀的低压加压试验研究

对HVDC工程调试中的换流阀的低压加压试验的内容方法进行了阐述,阐明了低压加压试验对于HVDC工程调试的重要性,并结合零功率试验的内容就换流阀的低压加压试验的实际应用意义进行了讨论.     

高压直流输电工程阀控系统原理简介

文章主要介绍了葛洲坝换流站、龙泉和江陵换流站的阀控系统的硬件和软件结构,比较了两种不同的阀控系统和功能。     

基于RTDS的HVDC电压波动机理研究

直流电压波动给直流系统带来巨大的危害。以往的研究发现传感器的故障是导致电流波动的原因。利用RTDS仿真系统对传感器影响直流电压的事件进行了试验分析,得出了传感器故障时的内阻变化是直流电压波动的直接原因这一结论。为后续持续的研究和相关工作提供了很好的借鉴。     

高压直流输电晶闸管阀关断的电压应力分析

高压直流输电晶闸管阀关断产生的电压应力是其电气特性研究的重要内容之一。对关断电压应力分析的原有电路模型作了改进,拓展了模型适用范围,推导出晶闸管阀关断电压应力分析的拉普拉斯解析方程,并对晶闸管阀换相关断的电压应力作了较为全面深入的分析,得到各种运行条件和各类电路参数变化时关断电压应力的变化情况,总结出了其中的关键因素。从计算和仿真结果来看,分析方法是可行的,并具有较高的精确度。     

直流输电换流阀杂散电容和冲击电压分布的计算

速变电压下的电压分布性能是高压直流输电换流阀的重要电气特性之一,而换流阀的杂散电容是导致速变电压不均匀分布的主要原因,因此对杂散电容的准确计算具有重要意义.提出一套换流阀杂散电容的计算方法,包括窗口截断技术、屏蔽效应和复用技术等.完成了相关理论推导,证明该方法的计算结果比实际电容值更大,结果是趋于保守和可信的.利用场路结合原理建立等效电路,并对冲击电压分布进行了计算.试验和计算结果表明,所提的杂散电容和电压分布计算方法是可行的.     

An Optoelectronic High-voltage Probe for Measuring Impulse Voltage Distribution of HVDC Converter Valve

A high-voltage optoelectronic probe is developed for measuring impulse voltage distribution along thyristor units in the HVDC converter valve. The dimension of the resistive voltage divider is optimized by means of numerical computation of electric field. A pulse frequency modulation （PFM） mode is adopted for the data transmission link because of its immunity to high-intensity electromagnetic interference. Experimental results indicate that the linearity deviation for the whole measuring system is within ± 0.15 %, and therefore it can meet requirements specified by IEC60700-1.     

换流阀内雷电冲击电压的分布及影响因素

在探讨可控硅换流阀内暂态过电压分布特点的基础上建立了阀体的嵌套等值电路模型。通过对±500 kV三峡-常州直流输电系统的可控硅换流阀的计算,分析了阀参数及分布参数对冲击电压分布的影响,并提出了改善电压分布的措施。     

基于电压和电流突变量的高压直流输电线路保护原理

在对高压直流输电线路区内、外故障和雷击等暂态过程研究的基础上,提出了一种基于电压、电流突变量变化特征的高压直流输电线路主保护原理。该原理对两极线路同侧保护安装处测得的电压突变量幅值的比值设定阈值,选出故障极;利用故障线路两端电流突变量的极性在线路保护区内故障时相异、在区外故障时相同,区分线路上保护区内和区外故障。PSCAD/EMTDC软件对实际高压直流输电系统的仿真结果表明,该保护原理在双极两端中性点接地方式下能够快速判别故障极和区分线路上保护区内、外故障,可靠排除雷击干扰,在故障性雷击和高阻抗接地时准确动作,并适用于一极降压和一极全压运行、功率反送、一极停电检修及单极金属回线运行方式等。采样频率在10～100kHz范围内时可满足保护判据计算要求。     

基于电压补偿原理的高压直流输电系统故障控制策略

当高压直流输电系统交流侧发生不对称故障时,交流系统会产生负序电压和负序电流,从而引起换流站与交流系统之间的有功功率产生波动,使得直流系统的直流电压产生波动。这种波动的有功功率和直流电压会通过直流线路传输到系统的另两侧,影响其他两侧交流系统运行的稳定性。采用电压补偿控制的方法有效地抑制了负序电流,在PSCAD/EMTDC环境中建立基于MMC的多电平换流器的3端直流系统仿真模型,仿真结果验证了所提出的控制方法的有效性和正确性,提高系统的稳定性。