特高压直流输电保护性闭锁动作策略研究

以某在建±800 k V特高压直流输电工程为背景,研究了整流站和逆变站极区故障和阀区故障时,不同的闭锁时序策略。对每种故障分别从整流站和逆变站进行分析,考虑setα=90°、移相和投旁通对不同动作策略的优异,同时考虑是否会造成直流电流过冲、是否会造成直流电流过零、是否能快速地转移系统中的能量、是否能快速地隔离故障区域以及当极区发生故障时,选取某种策略另一极是否会换相失败;当阀区发生故障时,选取某种策略另一阀组是否会发生换相失败等因素,从而得到较为合理的极区故障及阀区故障的闭锁策略。为验证策略的合理性及优异性,利用工程调试所搭建的RTDS仿真平台,同时利用该工程控制保护系统进行试验,试验结果表明,所选取策略相对以前的策略具有较为显著的改进,可防止多种工况下的换相失败及电流断续情况,为在建工程及今后新建工程保护性闭锁策略提供了指导性意见。     

向上±800kV特高压直流输电工程的直流保护闭锁策略

就向家坝至上海±800 kV特高压直流工程直流保护功能中的阀闭锁策略做了全面说明和总结.在检测到相关故障的情况下,为了获得更平滑快速或者更安全的停运效果,需要尽快的切除并隔离换流单元,防止故障的进一步扩大,以减轻对设备和电网的冲击.工程中现场试验模拟了各种故障情况,通过移相、暂停、闭锁等手段有效地保护了换流阀等一次设备.根据故障清除动作的不同组合和不同延时,可以把直流保护闭锁分成四种不同的闭锁类型.     

向上±800 kV特高压直流输电工程的直流保护闭锁策略

就向家坝至上海±800 kV特高压直流工程直流保护功能中的阀闭锁策略做了全面说明和总结。在检测到相关故障的情况下,为了获得更平滑快速或者更安全的停运效果,需要尽快的切除并隔离换流单元,防止故障的进一步扩大,以减轻对设备和电网的冲击。工程中现场试验模拟了各种故障情况,通过移相、暂停、闭锁等手段有效地保护了换流阀等一次设备。根据故障清除动作的不同组合和不同延时,可以把直流保护闭锁分成四种不同的闭锁类型。     

±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。     

特高压直流输电工程单极保护降压试验研究

在向家坝至上海(简称向上)工程系统调试期间,针对送端(复龙站)系统较弱的情况,对送端系统电压控制进行研究,对单极大负荷运行可能发生的事故及防止对策提出预案。对单极额定负荷运行保护降压试验过程中直流电压、电流和触发角等参量地变化过程进行分析,剖析试验过程中直流控制的调节特性,对交/直流过电压进行分析,提出送端(向家坝侧)无功功率和电压控制参数,并进行临时整定,以确保单极大负荷运行期间送端系统电压的稳定和单极额定负荷70%降压运行试验的成功。通过实测的直流参数,对换流站无功功率和母线电压的计算分析,验证了试验前系统计算结果的正确性,并对送端电压稳定行进行分析,指出整流侧直流电压和电流剧烈波动不会危及系统的安全稳定运行。     

特高压直流输电系统雷击闭锁对送端电网影响的分析

以2015年四川电网为对象,开展了雷击造成特高压直流输电通道闭锁对送端电网安全稳定运行影响的研究。给出了特高压直流系统的准稳态模型,利用PSASP建立了2015年四川电网丰大运行方式下包特高压直流输电通道的电网模型。基于系统稳定性判据,通过仿真分析了雷击造成不同特高压直流输电通道单极/双极闭锁时对送端电网安全稳定的影响。文章对含特高压直流工程的电网安全稳定运行具有参考价值。     

特高压直流输电工程受端电网直流偏磁电流分布研究

基于场路直接耦合方法,建立了±800 kV溪浙特高压直流输电工程受端电网的直流偏磁仿真计算模型,通过仿真计算结果与现场测量数据的对比、分析,验证了计算模型的准确性。在此基础上,进一步研究了表层与深层土壤电阻率、站点与直流接地极之间的距离、多台变压器并列运行对直流偏磁电流分布的影响,可为工程交流电网直流电流分布计算及直流偏磁治理提供参考。     

特高压直流输电工程直流滤波器故障仿真

为了确定特高压直流输电工程中直流滤波器各设备的暂态定值,需要对直流滤波器的故障工况进行研究。根据工程经验,在暂态定值研究中需要考虑的故障工况包括直流滤波器高压端(或直流极线)对地短路和直流极线上侵入操作波。通过在仿真程序中建立直流滤波器的故障模型,并充分考虑不同的对地故障距离对直流滤波器各设备的影响,从中选出各设备最苛刻的应力。文中通过对三调谐滤波器的故障仿真对该方法做了进一步说明。仿真结果显示,该研究方法对确定直流滤波器暂态定值具有决定性作用。     

新东特高压直流孤岛运行闭锁策略

新东特高压直流投产初期,送端机组投产滞后导致孤岛短路容量不足,孤岛运行存在过电压、低次谐波谐振等风险。为保证被动跳入孤岛设备安全,提出新东特高压直流跳入孤岛闭锁策略,即在直流站系统中增加跳入孤岛主动闭锁直流功能,并采用交流联络线低功率防误判据来有效防止联网方式下该策略误动作。采用先切除全部滤波器,再延时闭锁直流,最后稳控系统全切孤岛运行机组的策略,能有效降低孤岛直流闭锁的过电压,保证相关设备安全。现场实施表明:直流跳入孤岛后能够在300ms内切除全部交流滤波器,交流滤波器全切后延时约30ms直流启动闭锁,双极闭锁后稳控系统延时切除孤岛全部机组,闭锁逻辑和稳控策略均正确,孤岛内过电压和频率均满足要求。     

特高压直流输电工程控制保护系统的初步方案

结合特高压直流输电工程的主回路接线特点，分析了特高压直流控制保护系统与常规直流的不同之处以及特殊要求，并对控制保护系统的整体结构、控制策略、分层及冗余、控制功能的分配及保护配置等进行了全面分析和研究，提出了可能的特高压直流控制保护系统的整体方案。     

特高压柔性直流输电阀区接地故障保护策略

特高压柔性直流换流阀的全桥子模块数目足够多时,换流阀具有阻断故障电流的能力.在保护动作以后,只通过闭锁换流阀就能隔离交流连接线区域和上、下桥臂之间区域的接地故障.换流阀隔离刀闸与直流母线之间区域和高、低压换流阀隔离刀闸之间区域的接地故障,只能采取闭锁极的方法.而换流阀与换流阀隔离刀闸之间区域的接地故障,乌东德特高压混合...     

特高压直流输电工程直流分压器动态特性及其引起的误闭锁机理研究

为研究直流分压器暂态特性引发特高压直流误闭锁的机理,首先求取了直流分压器的传递函数。特别地,对其二次侧放电回路击穿后的暂态过程进行理论推导。分析表明,直流分压器二次侧放电回路击穿后即使一次侧直流电压维持不变,电压测量值也需经历一个百毫秒级的暂态过程,方能恢复正常水平。其次,针对某特高压直流因整流站直流分压器异常引发闭锁的实例进行分析,研究了特高压直流整流侧电压指令测量异常的工况下,控制保护系统各环节的响应特性,阐明了该工况下直流电压、电流异常降落的原因,揭示了直流误闭锁机理。第三,基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了理论分析的正确性,进而有针对性地提出了反事故措施建议,并利用仿真结果验证了措施的有效性。最后,对逆变站直流分压器二次侧放电回路击穿后暂态特性的分析表明,逆变站直流分压器二次侧放电管击穿短路不会导致直流系统控制保护系统异常响应,甚至发生闭锁事故。     

陕西电网首次特高压直流输电线路带电作业

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特高压直流输电工程中最后断路器策略的分析

糯扎渡送电广东直流输电工程额定功率5 000 MW,每极采用双极12脉动阀组串联接线方式,额定电压±800kV。为了使阀组在与交流系统失去联系的同时执行直流紧急闭锁程序,保证主设备避免过电压的危害,为每个阀组配置了最后断路器保护。文中分析了以往工程阀组最后断路器保护跳闸的原理,指出阀组最后断路器判断逻辑仅考虑本串是不完备的;且针对现有最后断路器先验式判断逻辑的不足,提出基于路径上重合节点的判断方法,能根据交流场的实时运行工况判断出每个阀组的最后断路器。该方法规则统一,逻辑完备,对后续高压直流工程设计、应用具有参考意义。     

特高压直流输电线路暂态能量保护

在分析±800 kV特高压直流输电线路区内外故障、雷击等暂态过程的基础上,提出了一种特高压直流输电线路暂态能量保护新原理。该原理根据各种暂态过程中线路两侧低频能量差值的故障特征,实现了区内故障及其故障极的快速准确识别。基于PSCAD/EMTDC的大量仿真验证,结果表明该保护原理简单、可靠、实用性强,具有绝对的选择性,不受雷击干扰、两极线路电磁耦合和换相失败的影响,高阻接地故障仍具有足够的灵敏性,能满足特高压直流线路对保护性能的要求,可在当前高压直流控制保护系统硬件条件下实现。     

国家电网公司特高压直流输电工程全线开工

国家电网公司向家坝至上海±800kV特高压直流输电示范工程日前全线开工,这是迄今为止世界上电压等级最高、输送容量最大、输电距离最长的直流输电工程。     

特高压直流输电工程无功控制分析

2018年青海首条特高压直流外送通道—±800 k V青海—河南特高压直流输电工程开工建设,工程基于特高压和电网换相换流器(Line Commutated Converter,LCC)直流输电技术。文章分析特高压直流输电系统无功补偿装置配置方案和无功控制功能,实现各子功能间配合,达到系统无功控制要求。     

依托特高压工程引领直流输电技术

经过近十年超常规、跨越式发展,国内直流输电工程成套设计技术实现了由技术引进向自主创新的战略转型.2010年1月6日投入运行的国家能源特高压直流工程成套设计研发(实验)中心(以下简称研发中心)已成为我国实力最雄厚并具有国际竞争力的系统设计和换流站设备成套技术提供者.     

特高压直流输电工程节能设计实践

特高压直流换流站规模大、设备多、建筑面积大,开展节能设计示范效应明显。介绍了特高压直流工程在提高输送容量、采用大容量节地节能设备、优化站址和平面布置以及建筑物和辅助系统节能等方面的设计思路和方案。     

特高压直流闭锁引发送端电网过频的系统保护方案

针对无配套电源的特高压直流高比例外送电网面临的运行风险,设计了抵御直流闭锁故障下电网过频风险的系统保护方案。提出了涵盖送端电网风、水、火等电源的系统保护双层结构;研究了面向多对象的实时信息通信复接技术,以满足主站和多个执行站实时通信的需求;根据不同类型电源的特点及对电网安全运行的影响,提出了直流调制和风、水、火等电源全局优化控制策略。基于实际电网仿真验证了所提系统保护方案的有效性和实用性。