全息多场景特高压换流站反事故推演平台研究及开发

研究开发一套全息多场景特高压直流换流站反事故推演平台,包含PSCAD模型计算引擎、仿真控制系统、换流站运行人员工作站和三维虚拟现实服务器,其可为运行及检修人员进行反事故推演、故障模拟预演、控制保护策略分析及培训提供有效的技术支撑。本平台依据实际换流站工程搭建一次设备物理模型,同时创新性的运用PSCAD模拟实际工程二次设备控制保护内部逻辑,实现整个特高压直流输电系统的运行仿真与故障反演。为确保其准确性,仿真平台运用换流站控制保护程序自动转换技术,将实际换流站的二次控制保护模型无缝移植至本平台,仿真准确率可达到95%;为提高仿真效率,本平台通过自动化试验技术,批量进行各种运行方式及故障类型的模型仿真,提高了仿真效率;同时本平台展示系统采用全息三维技术,形成全站设备的3D模型,实现全换流站一二次设备的可视化展示。     

直流保护策略对特高压换流站过电压与绝缘配合影响的仿真分析

特高压直流换流站作为特高压直流输电工程的枢纽,其绝缘配合方案对工程的技术经济性能影响较大。为研究特高压直流换流站绝缘配合研究中出现的直流系统保护策略对换流站过电压与避雷器配置的影响,基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序建立了糯扎渡电站送电广东±800kV直流输电工程的直流暂态过电压仿真模型,仿真分析了高端换流变YY阀侧接地和接地极线或金属回线接地故障下直流保护策略对直流暂态过电压和避雷器应力的影响。研究结果表明,直流系统保护策略对换流站绝缘配合有较大影响,糯扎渡电站送电广东±800kV直流输电工程换流站中性母线避雷器配置方式或直流保护策略需要在云南至广东±800kV特高压直流输电工程基础上进行改进。工程中若不能减小换流器直流差动保护和中性母线过电压保护的延迟时间,则建议增加中性母线避雷器E1H和E2H的并联台数以满足设计要求。     

特高压换流站直流穿墙套管故障动作策略优化

针对特高压换流站直流穿墙套管故障导致健全换流器闭锁的问题,采用一种增加特高压换流站换流器差动保护区域的方法,避免单极闭锁后发生直流系统接地电流过大引起直流偏磁的危害。应用结果表明:直流穿墙套管故障引起健全换流器自动重启策略对直流系统利用率有着显著提升。     

并联多端直流输电金属回线站内接地故障隔离策略研究

结合乌东德并联三端特高压直流输电工程实例,分析了针对金属回线站内接地故障所配置的极保护逻辑,基于这些保护逻辑,研究了并联多端直流系统在发生金属回线站内接地故障后,在两端、三端运行方式下,针对不同换流站所需要采用的故障隔离策略,并据此提出了N端运行方式的故障隔离策略.通过仿真试验测试,该策略在正确隔离故障的同时,可以最大...     

云广特高压直流阀冷控制保护逻辑的改进

2010年12月,兴仁换流站发生了一起由于阀冷控制保护逻辑设计缺陷造成的直流系统强迫停运的恶性事件。为避免类似事件的发生,对云广特高压阀冷控制保护逻辑进行了排查,取消了“冗余的2个传感器均故障跳闸”逻辑,提高了云广特高压直流系统运行的可靠性。     

特高压换流站OCT故障对换流站的影响及其运行可靠性统计分析

OCT是特高压直流换流站中常用且又十分重要的测量设备,但目前在运的OCT会出现故障率高的特点。根据宜宾换流站OCT测量模块与直流控保系统的关系,结合宜宾站投运以来出现的因OCT合并单元POMI异常导致单套保护误动的情况,理论分析其成因。并引用概率论对比分析直流保护"三取二"逻辑和"二取一"逻辑中保护误动和拒动的概率情况。最后对目前的直流保护动作逻辑中存在的隐患可能导致直流闭锁的情况进行深入分析,提出合理化建议,进而保证特高压直流输电系统在电网中的安全稳定运行。     

特高压柔直站换流变阀侧交流进线故障建模与仿真研究

本文基于特高压多端柔性直流示范工程,依靠PSCAD/EMTDC仿真平台,分析了某特高压换流站在不控充电结束以后,换流变阀侧产生单相金属性接地故障,通过计算分析与仿真验证,找出本类故障的发展过程以及该类故障特征,探讨在该类故障时特高压柔性直流换流站的保护配置是否合理,提高特高压柔性直流换流站运行稳定性.     

基于Apriori算法的昆柳龙直流换流站SER事件智能分析方法研究

昆柳龙直流是世界上首个特高压多端混合直流工程,其控制保护逻辑功能尤为复杂,换流站HMI系统监视信号繁多,及时发现换流站异常SER事件尤为重要.为此,通过分析昆柳龙直流换流站事件,基于Apriori算法对事件规则进行挖掘,识别每条SER的产生规律,实现异常SER自动识别,减轻运行人员监盘压力,提高监盘质量,对于保障换流站运维效率和质量具有很好的实际意义.     

特高压锦屏换流站因雷击造成双极闭锁故障分析

依据2015年9月特高压锦屏换流站因雷击造成双极闭锁故障的事故,结合极控故障录波及极保护动作情况,理论分析故障原因,提出在特高压换流站直流分压器二次放电间隙处串联压敏电阻的反措建议,有利于直流系统的可靠稳定运行。     

特高压换流站系统的地震易损性分析

特高压换流站是特高压直流输电系统中的重要节点.为分析特高压换流站系统整体的地震易损性,根据换流站中各设备布置位置和功能实现逻辑关系,对换流站进行了关键回路及设备的划分并建立了整个换流站的系统功能逻辑模型,以震后能够正常输出的电量作为系统的性能评价指标将其功能状态分为5类,基于划分子系统的地震失效概率模型,利用失效模式与...     

天中直流控制保护系统模拟量自检逻辑分析

天中直流是第一条采用国产化直流控制保护技术路线的特高压直流输电系统,直流控制保护系统的运行可靠性对天中直流的安全稳定运行至关重要。模拟量是直流控制保护系统的源头,模拟量的准确性直接决定着控制和保护逻辑执行的正确性,影响着直流输电系统的运行可靠性。以天中直流中州换流站为例,详细分析了直流控制保护系统模拟量的自检逻辑,以期对后续特高压直流输电工程设计、建设和运维工作提供一定的参考依据。首先介绍了中州换流站直流控制保护系统模拟量的配置情况;接着分别对直流控制和直流保护用模拟量的自检逻辑进行了详细分析;然后根据工程调试存在的问题,指出了现有模拟量自检逻辑存在的不足之处;最后提出了进一步完善模拟量自检逻辑的建议和意见。     

HCM200直流控制保护系统“与逻辑模块”典型故障分析

针对换流站HCM200直流控制保护系统单一“与逻辑模块”导致的系统故障,参考金华换流站的故障案例、对某换流站同类故障进行分析与研究,提出该模块故障后可能导致的直流输电系统告警及保护后果,并且针对性地提出此类故障、隐患排查方法及改进措施。     

适用于对称故障仿真的特高压柔性直流换流站动态相量建模

随着多项特高压柔性直流工程投运,建立高效而准确的模型用以研究特高压柔性直流换流站运行特性很有必要。为此提出了基于模块化多电平换流器的特高压柔性直流换流站的动态相量解析模型,该模型能准确描述稳态及发生对称故障时特高压柔性直流换流站的动态特性。首先通过研究高低端换流器交直流侧的相互作用关系,重新建立了多换流器与交直流系统的接口模型。然后结合考虑内部谐波特性的换流器模型,建立了特高压柔性直流换流站的动态相量解析模型。通过对已建立动态相量模型中交流侧状态空间方程的修正,进一步扩展了其在交流系统发生对称故障下的适用性。最后基于PSCAD/EMTDC中的电磁暂态仿真模型,验证了所建模型在稳态和故障下的正确性和高效性。     

特高压直流输电测量系统故障分析及对策

特高压直流输电系统的交、直流测量值先由直流测量系统采集和预处理,再通过TDM总线传至各控制保护系统,这在一定程度上简化了系统结构,但现场运行工况、环境等因素易导致直流测量系统故障。通过介绍直流测量系统的组成、基本原理及切换逻辑,对其实际运行中暴露出来的典型故障进行分析并探讨相应对策,为直流输电工程的设计和实施、换流站内测量系统的运行维护提供参考。     

大容量柔性直流换流站保护系统性能提升设计技术

:提出一种基于三重化冗余配置、三取二跳闸逻辑出口的大容量柔性直流换流站保护系统性能提升设计技术,为系统出现故障或异常情况时柔性直流保护系统能更准确动作,为大容量柔性直流输电系统安全稳定运行提供技术保障。     

张北±500kV柔性直流电网换流站控制保护系统设计

张北±500 k V柔性直流示范工程首次构建柔性直流电网,柔性直流电网内换流站的控制保护系统需要满足多换流站协调控制、直流线路故障保护及直流线路故障快速恢复等新要求,该文在传统直流换流站控制保护系统设计的基础上,提出柔性直流电网换流站控制保护系统设计方案。相比于传统直流换流站设计方案,该设计方案在源端换流站和受端换流站各配置一套站间协调控制设备,实现多换流站间协调控制;站内保护系统采用三取二方案,增配双重化的直流线路保护,实现直流线路故障快速隔离及恢复。提出的柔性直流电网换流站控制保护系统的整体技术方案,对同类工程的设计提供了完整的设计方法和思路。     

特高压换流站故障统计与反措

特高压直流输电在现代电网大容量、远距离输电方面拥有独特的优势,为保证其可靠运行,需要开展相应的运维技术与管理研究。自中国2009年第一条特高压直流输电线路投运以来,已有多条特高压直流输电线路投运,运行期间出现了各种问题与故障。文中以两个换流站的实际故障记录为统计分析基础,以特高压主设备与功能区域为故障分类依据,开展了年度故障总次数的趋势分析、各类故障的占比与分类故障分年度的统计分析,然后对两站近三年的故障进行汇总分析,统计分析得到换流站每年故障总次数的出现规律,又得到换流站各类故障发生总次数的高低次序。最后,针对特高压换流站中重要设备换流阀,详述了特高压直流闭锁预控的运维措施。     

大容量柔性直流换流站保护系统性能提升设计技术

提出一种基于三重化冗余配置、三取二跳闸逻辑出口的大容量柔性直流换流站保护系统性能提升设计技术,为系统出现故障或异常情况时柔性直流保护系统能更准确动作,为大容量柔性直流输电系统安全稳定运行提供技术保障。     

柔性直流配电网控制保护系统设计与策略研究

随着多端柔性直流技术以及直流断路器技术趋向成熟,直流配电网受到越来越多国家的关注。柔性直流配电网内换流站的控制保护系统需要满足多端柔直变电站间协调控制、直流配电线路故障检测与保护、故障动作后的系统快速恢复运行等新要求。直流配电网及其工程化应用研究目前还较少,国内外均处于起步阶段,还存在大量的理论与技术问题有待解决。文章在传统交流配电网控制保护系统设计的基础上,提出柔性直流配电网换流站控制保护系统设计方案以及实现多换流站间协调控制策略和保护分区方案;通过站内直流线路保护,实现直流线路故障快速隔离及恢复。提出的柔性直流配电网控制保护系统整体技术方案,可为同类工程提供借鉴。     

特高压直流输电系统顺序控制的研究

介绍了特高压直流输电系统中顺序控制的概念及功能,模式转换的顺序控制,换流阀层的顺序控制,极层的顺序控制,双极层的顺序控制.根据特高压直流输电工程换流站运行的特点,分别列出换流阀层、极层、双极层的开关配置.结合特高压直流输电系统实验及工程现场运行情况,分析了顺序控制的实现条件,换流站开关的联锁逻辑,以及系统间的配合.向家...