高压直流输电系统主回路参数稳态特性计算方法

首先阐述了进行高压直流输电系统主回路参数计算时所必需的系统基本状况和系统数据,然后分析讨论了换流变压器的短路阻抗和有载调压抽头调节范围的选取思路。根据目前实际高压直流输电工程中所采用的不同控制策略,分别论述了相应的主回路参数计算方法,并开发了自主知识产权的主回路参数计算软件;最后,以3个实际的高压直流输电工程为例,相对于Siemens公司和ABB公司相关软件的计算结果,进行了自主开发软件计算功能正确性的测试。测试结果表明,所开发的软件计算功能正确,可以用于今后高压直流输电工程的成套设计中。     

云广±800kV直流输电工程主回路设备参数选择

换流站主回路设备参数选择关系到整个直流输电系统的运行性能,对直流输电系统设计十分重要。文章论述了主回路参数设计选择的原则,对云广±800kV直流输电工程的换流变压器短路阻抗、换流变压器分接开关级数、平波电抗器电感值、换流阀和控制系统参数等关键参数进行了选择,并强调主回路设备参数是否合理需要通过主回路稳态特性计算来进行校核。     

三沪直流输电系统主回路参数研究

以三峡-上海±500 kV 直流输电工程为依托, 对±500 kV 直流输电系统主回路参数进行计算和研究, 得出换流阀、换流变压器、平波电抗器的基本参数值。同时, 论述了各种参数设计依据的原则、各种参数所起的作用以及影响各种参数的因素, 为±500 kV 直流工程的各项研究提供前提条件。     

高压直流输电主回路稳态参数计算

主回路稳态参数计算是高压直流输电工程设计的重要组成部分.本文描述了高压直流输电主回路稳态参数计算需要考虑的因素,包括运行方式和限制条件,以及需要提供的原始数据.具体描述了在考虑这些因素和提供的原始数据下,如何进行主回路稳态参数计算,并制定了详细的计算流程.最后列举了一个高压直流输电主回路稳态参数计算的工程实例,并验证了该算法的有效性.     

扎鲁特—青州±800 kV特高压直流输电工程主回路参数设计

依据现有的直流工程设计方法以及该工程的输送容量大、直流电压等级高的特点,对蒙东扎鲁特—青州±800 kV/10 000 MW特高压直流输电工程主回路元件参数进行了设计。通过相关计算,给出了包括换流阀、换流变压器、直流线路等主要一次设备的参数和额定运行参数。建立了该工程整体Pscad仿真模型,进行了双极全压和双极降压70%方式下系统运行特性的仿真计算,验证了主电路参数设计的正确性,分析了直流线路电阻对系统运行特性的影响。为开展该特高压工程后续各项研究提供了参考。     

溪洛渡－浙西±800kV／7500MW特高压直流输电工程主回路参数设计

主回路参数计算是直流输电工程设计的重要组成部分。特高压直流工程每极由2个12脉动换流器串联接线,直流系统运行方式灵活。依据特高压直流输电理论和直流系统特点,对溪洛渡-浙西±800kV7500MW特高压直流,E程的主回路参数进行设计研究。计算结果给出了2端换流站的主要设计参数：平波电抗器电感值取4×75mH,并采用平抗分...     

并联换流器高压直流输电主回路与主接线研究

针对双换流器并联直流系统开展主回路参数设计与主接线结构研究,首先介绍了换流站内2组12脉动换流器并联的直流系统主要的运行与接线方式;然后根据直流输电基本理论并结合并联换流器自身特点,考虑控制方式的变化,开展直流主回路设计,对换流变压器、换流阀等主设备进行详细的参数计算;最后针对几类典型并联接线结构,从可靠性、占地面积、工程实施难度等方面综合比选,并结合换相失败故障工况下的仿真研究,最终给出推荐的换流站电气主接线方案。     

±800kV换流阀研制

根据向加坝-上海±800 kV/4 kA特高压直流(UHVDC)输电工程(以下简称向上工程)建设要求,进行了特高压换流阀的开发研究,建立了换流阀电气结构设计和仿真平台。通过有限元分析优化设计,建立了电气计算设计平台,优化了换流阀主回路设计,对UHVDC输电用换流阀试验技术进行研究。     

基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统设计

换流阀是柔性高压直流输电工程中完成电能变换的核心模块,其运行可靠性直接关系到整个直流输电系统的稳定性,因此需对换流器阀进行严格的型式试验.运行试验是型式试验的重要一环,主要检测换流阀对电流、电压和温度应力的耐受情况.依据模块化多电平换流器(MMC)型电压源换流阀实际工程运行工况,采用等效试验的方法,设计了一种基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统,可对换流阀的稳态工况和暂态工况进行模拟,进而实现对换流器阀的导通、关断和有关电流特性的检验.详细介绍了基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统的主回路和控制系统设计,并以实际工程换流阀组件为试验对象,验证了所设计的基于MMC柔性直流输电换流阀试验系统的正确性和实用性.     

高压直流输电换流阀晶闸管级在线监测技术

中国在运和在建的高压直流输电工程多达29个。直流输电工程在电网中具有重要地位,换流阀是其核心装置,其性能很大程度影响了直流输电工程的可靠性。首先给出了现有的各种高压直流输电换流阀监测技术原理,并总结了现有换流阀监测技术的局限性,之后提出了晶闸管级阻尼回路和直流均压回路参数的实时在线监测方法,完善了晶闸管触发监测单元(thyristor trigger and monitor unit,TTM)自检功能,最后通过仿真和试验验证了所提出的监测方法的有效性。使用该方法可使换流阀的年度定期检修变为状态检修,实现换流阀在运行中免维护,提高了设备可用率和可靠性。     

柔性直流输电系统运行机理分析及主回路相关参数设计

分别从交流侧和直流侧分析柔性直流输电系统中电压源换流器的运行特性,并从稳态和瞬态角度分析直流电流和直流电压的数学表达。在此基础上,从3个方面对柔性直流输电系统主回路中的换流电抗器参数进行设计;考虑到交流系统三相不平衡时的直流电压波动,设计了直流侧电容器的参数。最后基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC按所设计的参数对柔性直流输电系统进行了仿真分析,仿真结果表明该设计方法是合理可行的。     

海上风电柔性直流送出换流站MMC换流阀损耗研究

海上风电柔性直流送出是目前柔性直流输电领域的研究热点,损耗是柔性直流换流站的一个重要技术指标,关系着柔性直流系统的输电效率和换流阀的设计。针对输电容量为1000 MW的海上风电柔性直流送出换流站MMC换流阀损耗特性,研究了换流阀损耗的计算方法和关键计算参数的获取方法,计算得到了换流阀损耗的组成和±320 kV/1000 MW海上风电柔性直流送出工程送/受端换流站换流阀的损耗率。同时,研究了联接变压器阀侧三次谐波注入、换流器调制比和直流极线电压对换流阀损耗率的影响,结果表明:在联接变压器阀侧注入三次谐波和增大换流器调制比可减小换流阀损耗率;在相同输送容量的前提下,增大直流极线电压可减小换流阀损耗率。     

基于EMTDC的HVDC极控制的建模与仿真

为了配合高压直流输电系统在我国的发展,介绍了高压直流输电极控制系统的基本结构和工作原理,运用PSCAD/EMTDC仿真软件对极控系统中的最主要功能,如定电流控制、定电压控制、定熄弧角控制以及限幅环节进行了数字建模,并应用于Cigre的HVDC标准测试系统,对4种工况进行仿真计算,仿真结果表明该极控系统具有良好的跟踪设定参考值变化的能力;当交、直流系统发生故障时,控制系统调节快速,能迅速抑制故障,并使故障恢复后直流输电系统能平稳过渡到稳定工况,说明所建仿真模型的正确性。     

电容换相换流器直流输电系统稳态及暂态特性

电容换相换流器（capacitor commutated converter,CCC）是通过对传统直流输电系统主回路结构进行改造,串入适当的电容,补偿换流器吸收的无功功率,使得实际的换相电压在幅值和相位上发生变化,从而减少了换流器无功功率的吸收,降低了逆变侧发生换相失败的概率,提高了直流系统运行的稳定性。但是,在拥有上述优点的同时,CCC直流系统也有其固有的缺陷,为此首先对整流侧、逆变侧基于CCC的高压直流输电系统机理、稳态特性进行了研究,并基于电磁暂态仿真软件（PSCAD）建立的模型进行了仿真验证,将结果与传统直流输电系统进行了对比;重点分析了CCC直流输电系统抵御换相失败特性、逆变侧单相短路故障后的恢复特性和持续故障机理,研究了串联电容大小对恢复过程的影响。研究结果对于进一步优化CCC直流输电系统的动态特性及推广CCC直流输电技术具有重要意义。     

±800 kV特高压直流输电系统主回路参数研究

为制定直流系统的控制策略并提供基本的稳态控制参数,以向家坝—上海±800kV特高压直流输电工程为依托,根据直流输电的基本理论并结合特高压直流系统的特点研究了主回路参数,提出了特高压直流系统的基本控制策略,以及2组12脉动换流器串联(400kV+400kV)构成±800kV特高压的全新换流站接线方案和灵活的运行接线方式。在主回路参数研究和设计中分析了影响主回路参数设计的关键因素,给出了特高压换流站主设备的参数,为特高压直流技术研究提供了基础数据。     

新型直流输电系统典型扰动暂态响应特性

采用新型换流变压器及其感应滤波技术的直流输电系统在拓扑电路结构上不同于现有任何形式的直流输电联结方式。文中基于CIGRE直流输电标准测试系统模型及其主电路参数,根据新型换流变压器及其感应滤波系统的技术特点,设计了一套与标准测试系统主电路参数相一致的新型直流输电模型测试系统,并对新系统和传统系统在实际工程中所可能遭受到的各种典型扰动及其暂态响应特性进行了详细的仿真计算。仿真结果表明,采用直流输电标准控制模式的新型直流输电系统进一步提升了对直流输送功率的调节裕度,具有较好的暂态稳定性,在遭受各种典型扰动时均能够稳定、充裕地运行。     

混合直流输电系统的参数优化方法

混合直流输电系统结合了传统电网换相换流器(LCC)和电压源换流器(VSC)的优点,具有广泛的应用前景。文中针对整流侧为LCC换流站、逆变侧为VSC换流站的混合直流输电系统,介绍了单极型、伪双极型、双极型3种不同混合直流结构的特点及应用场合。考虑到混合直流输电系统的主电路参数和控制系统参数对系统的运行特性都有直接的影响,提出了一种可以同步优化主电路和控制系统参数的方法。首先,重点阐述了系统参数中直流平波电抗器L和直流电容器C的参数设计原则,然后基于Simplex算法对LC参数以及两侧控制器比例-积分的参数进行了优化。在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC下搭建了混合直流输电系统的模型,仿真结果表明,使用Simplex算法对系统参数进行优化后,其运行特性将得到改善,从而验证了所提出的参数设计优化方法的有效性。