换流站交流开关场最后断路器／线路保护逻辑分析

最后断路器／线路保护逻辑是直流输电工程中所特有的,本文结合云广（云南-广东）±800kV特高压直流输电工程的送电端楚雄换流站的实际情况,详细介绍了楚雄换流站交流开关场最后断路器及最后线路的动作逻辑及保护动作跳闸情况。     

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。     

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。     

云广特高压直流输电工程同极双阀组关联因素安全风险分析

特高压直流输电系统每极采用双阀组串联的结构形式,同极双阀组之间需要配合,相互关联,控制保护逻辑及二次回路交错联系,这给现场安全开展工程调试、停电检修等工作带来了巨大风险。文中重点分析了云广特高压直流输电工程同极双阀组之间存在的相互关联机制和相互影响的控制保护逻辑和二次回路,详细阐述了同极双阀组之间相互关联的因素及其在特定运行方式下可能给现场工作带来的安全隐患,并给出了安全开展工作的合理化建议,可为避免由于技术措施不到位导致运行阀组强迫停运提供参考。     

特高压混合直流工程LCC换流阀短路保护优化研究

首先基于昆柳龙直流工程与云广直流工程控制保护系统RTDS仿真实验数据,通过对比分析阀区故障时的故障特征及换流阀短路保护的动作特性,发现传统LCC换流阀短路保护判据在特高压混合直流系统中存在误动的风险。根据特高压混合直流系统与常规直流输电系统在系统结构和运行特性上的不同,分析出传统LCC换流阀短路保护判据直接应用于特高压混合直流系统时存在的缺陷。针对这一缺陷,改进了LCC换流阀短路保护判据,并通过仿真分析验证了新判据的有效性,为特高压混合直流输电工程的送端常直阀短路保护提高了有效的解决方案。     

云广直流工程换流变分接开关控制电源回路改进

结合云广工程调试期间分接开关控制电源故障导致的跳闸事件,通过梳理分析分接开关控制电源故障逻辑及其功能,指出了当前逻辑存在误闭锁分接开关调整导致同极双阀组不平衡运行的风险,根据电源故障性质及影响范围,提出将分接开关控制电源故障回路进行解耦,通过不同回路传送故障信号的整改建议,确保可靠闭锁或者开放分接开关调整。改进方案已成功应用于新建投产的糯扎渡特高压直流输电工程中,可有效降低同极双阀组不平衡运行的风险。     

应对特高压特殊运行工况的最后断路器保护改进策略

特高压直流逆变站高端换流变压器因故障或检修退出运行后,现有基于能耗积分的避雷器型最后断路器保护将无法正常动作。针对这一缺陷,结合对避雷器型最后断路器保护机理的详细分析,提出了2种改进的避雷器型最后断路器保护策略。采用±800 kV云广特高压直流工程实际参数,基于PSCAD,EMTDC平台搭建了包含多回交流出线的特高压直流输电系统仿真模型。基于此,对比分析了现有避雷器型最后断路器保护以及本文所提出方法的动作性能,验证了本文方法可以在特高压特殊运行工况下正确动作。     

云广直流阀冷系统跳闸逻辑防误动改进

以云广直流工程为例,研究、分析直流工阀冷系统流量跳闸保护逻辑的设计策略,并针对保护策略存在的设计隐患提出三种改进措施,以期优化阀冷系统流量跳闸保护逻辑,减少因阀冷系统单一元件故障导致的直流闭锁,提高直流系统的运行稳定性。     

云广特高压直流系统基本控制方式异常切换分析

控制系统在高压直流输电系统中占有极其重要的地位,保证直流输电系统的基本控制策略得以实现,是高压直流输电系统的核心部分。分析了特高压直流输电系统直流电流参考值改变对基本控制方式的影响,结合云广特高压直流工程现场调试的故障记录数据,对其基本控制方式异常切换导致阀组闭锁进行了详细分析。针对分析出的结果,提出了修改直流控制系统控制逻辑等切实可行的改进措施,这对未来特高压直流输电工程的实施有较大的参考价值。     

云广特高压工程紧急停运及旁路开关操作控制策略研究

紧急停运顺序(ESOF)和旁路开关操作的协调配合是特高压直流输电控制保护策略的关键技术.针对±800 kV云广特高压直流输电工程双12脉动阀组串联的接线特点,通过对紧急停运启动因素归纳总结,提出极紧急停运和阀组紧急停运的控制时序,设计了紧急停运过程中旁路开关的控制策略,并增加了特殊硬件回路保证控制系统故障时可靠隔离故障阀组.利用云广工程的功能及动态性能试验,验证了紧急停运顺序动态过程的正确性,最终确定了紧急停运时健康阀组强制移相的时间,优化了两站紧急停运时序,降低了紧急停运时直流电流的突变量.     

特高压直流控制保护系统参数对零功率试验影响分析

零功率试验与阀组正常解锁在控制保护特性方面有着很大的区别,直流控制保护系统正常情况下所设置的参数有可能导致零功率试验失败。对云广特高压直流控制保护系统配置进行了介绍,并对控制保护系统影响零功率试验的因素进行了详细分析。为保障零功率试验顺利开展,云广特高压直流工程进行零功率试验时,对控制保护系统的参数设置做了部分修改,文中对所修改的内容进行了详细说明。实例分析表明,云广特高压直流输电工程所采用的方法有效保证了零功率试验的顺利开展。     

云广特高压直流工程中的分接开关状态监视逻辑

分接开关控制是直流输电系统控制的重要部分,云广特高压直流工程中分接开关采用有载调压方式,为确保分接开关的长期安全、可靠运行,云广特高压工程中分接开关采用了多种状态监视逻辑来实现其状态的有效监视,介绍了云广直流工程中分接开关的各类状态监视逻辑,梳理了分接开关状态监视信号的传输回路,结合运行维护经验对当前逻辑进行了风险辨识,并提出了优化改进措施。     

云广特高压工程紧急停运及旁路开关操作控制策略研究

紧急停运顺序（ESOF）和旁路开关操作的协调配合是特高压直流输电控制保护策略的关键技术。针对±800 kV云广特高压直流输电工程双12脉动阀组串联的接线特点,通过对紧急停运启动因素归纳总结,提出极紧急停运和阀组紧急停运的控制时序,设计了紧急停运过程中旁路开关的控制策略,并增加了特殊硬件回路保证控制系统故障时可靠隔离故障阀组。利用云广工程的功能及动态性能试验,验证了紧急停运顺序动态过程的正确性,最终确定了紧急停运时健康阀组强制移相的时间,优化了两站紧急停运时序,降低了紧急停运时直流电流的突变量。     

±800kV特高压换流阀运行试验系统研发

根据特高压直流输电工程发展的需要,研发了6500A/50kV特高压换流阀运行试验系统。参照云广±800kV直流输电工程的系统设计,介绍特高压工程运行试验的预期参数和论述试验系统原理;依据IEC60700-1和GB/T20990.1高压直流输电换流阀电气试验标准,在新研发的运行试验系统上实现了能够满足特高压换流阀要求的全套运行试验项目。     

昆柳龙直流工程柳州站双阀组充电跳闸事件分析及对策

昆柳龙直流作为世界首个特高压混合多端直流工程,柔直站采用高低阀组串联结构,启动前需要依次对高、低阀组进行充电.针对昆柳龙现场调试过程发生的柳州换流站极2双阀组充电跳闸事件,首次指出后充电阀组直流侧被动充电是特高压柔性直流的特有现象,并从机理上对该现象进行分析,结合阀控充电逻辑的梳理结果,定位了跳闸事件的原因.最后,在此...     

±800kV特高压直流输电控制保护系统分析

为探讨特高压直流(UHVDC)控制保护与常规高压直流(HVDC)控制保护的异同点,深入分析了特高压直流控制保护系统的独有特点。以向上特高压直流输电工程为例,介绍了特高压直流控制保护系统的框架、配置特点以及与常规高压直流控制保护系统的异同,分析了特高压直流在功率补偿、阀组控制、换流单元的在线投退策略、融冰运行模式等方面控制算法的变化,最后阐述了基于常规高压直流保护改进的换流变压器压器饱和保护和最后断路器保护原理以及特高压直流特有的保护功能。分析结果表明,特高压直流采用双12脉动阀串联结构,并增加了旁路开关等阀连接母线区,其一次系统接线的独有特点及更高可靠性的要求是特高压直流控制保护系统与常规高压直流控制保护系统有所区别的主要原因。DCC800特高压直流控制保护系统拥有控制UHVDC串联阀组的能力,增加了阀组之间的协调控制和保护,使特高压运行方式更具灵活性和多样性;特高压直流采用"三取二"保护原理和冗余的增强型时分多路复用(eTDM)总线,并较好地解决了主机死机的问题,整体可靠性更高。     

云广特高压与贵广直流工程直流保护系统的异同点

云广特高压直流工程作为世界上第一个±800 kV直流输电工程,采用双12脉动换流器串联的接线方式,其控制保护系统采用分层分布式结构。为方便研究云广特高压工程直流保护系统的软硬件配置及特有的保护功能设置,从硬件、软件及保护功能设置等方面,对云广特高压及贵广工程的直流保护系统进行了分析比较。云广特高压工程直流保护系统的设计比常规直流工程复杂,因接线方式的特殊性需增加相应保护设置,只与单12脉动换流器相关的故障需结合高速旁路开关隔离故障以维持直流系统继续运行。     

特高压直流输电控制与保护技术的研究

随着特高压大电网和交直流并网的开展,直流输电技术逐渐被广泛应用在实际工程中.在直流输电系统和换流技术研究的基础上,结合云广±800 kV特高压直流输电工程,系统地介绍了直流输电控制保护系统的分层冗余结构以及不同故障对应的保护措施,并提出了直流输电工程中存在的问题和解决方案.特高压直流输电控制保护系统的研究对特高压大电网和交直流并网的可靠、有效运行具有十分重大的意义.     

±800kV云广直流输电工程控制保护系统提高可靠性的措施

±800kV云广特高压直流输电工程是西电东送的重要通道,必须确保系统的可靠性。为此,在一次接线上采用了双12脉动阀组接线,使得一个阀组故障时仍可传送一半功率。对应新的接线形式,云广工程控制保护系统的设计从合理的层次结构、功能划分、通信网络结构以及抗干扰措施等多方面进行了综合考虑,提高了系统的可靠性和可用率。     

±800kV特高压直流金属回线断路器保护误动分析

介绍了金属回线断路器及其保护的作用,并以±800 k V云广特高压金属回线断路器保护误动为实例,分析了误动产生的原因,阐明了金属回线断路器保护原理设计上存在的缺陷,进而提出了改进措施,为直流输电工程的设计和运行提供借鉴。