高压直流断路器在舟山柔直工程中的应用

舟山柔直工程采用的直流断路器实现了世界上首套高压直流断路器的商业化应用。鉴于此,阐述了混合型高压直流断路器在舟山柔直工程中的应用情况,包括该直流断路器的拓扑结构、工作原理、技术指标、工程配置情况和选型依据等。然后,提出了基于直流断路器的柔直系统换流站单站投退的策略。基于仿真和现场试验,对所提出控制策略的有效性进行了验证。结果证明：采用高压直流断路器或混合气体绝缘开关（HGIS）后换流站可有效实现带电投退,且投退过程中直流电流不会发生突变现象,提升了柔直工程的运行灵活性。最后,在现有技术的基础上,提出了未来直流断路器及直流电网发展需要解决的关键问题。     

舟山柔直工程混合式直流断路器短路试验方案设计及现场实践

含混合式直流断路器的柔性直流工程直流极线短路试验尚属国际空白。为检验柔直电网中直流断路器故障清除的可靠性以及与换流阀的配合逻辑,获取实际短路过程中断路器周围空间的电磁干扰数据,并为后续柔直工程开展短路试验积累经验,有必要在现有柔直工程中开展直流极线短路试验。该文针对装设有混合式高压直流断路器的舟山200 kV柔直电网定海换流站,结合直流断路器和换流阀不同的动作配合逻辑,设计了换流站直流极线正极、负极和双极短路试验方案。该方案克服了电缆输电系统难以形成人工短路故障的困难,在现场实践中验证了单极故障下直流断路器分断换流阀不闭锁的动作逻辑,首次完成了柔性直流输电工程的双极短路试验,并获取了短路试验过程中直流极线瞬态电压、瞬态电流及空间电磁场数据,可为混合式直流断路器本体研制和后续直流电网工程应用提供技术支撑。     

企业

正国内最长直流输电海缆铺设成功2月28日,经过7天的连续海上施工,舟山多端柔性直流输电示范工程首条直流海缆登陆舟山定海,由此标志着国产单根最长、电压等级最高、截面最大的直流海缆敷设圆满成功。这条直流200kV海缆从舟山市岱山县施家岙至定海区马目镇,长度为51km,是舟山柔直工程中第一条海缆。项目建成后,将极大改善海岛电网的稳定性。据悉,该柔性直流输电工程于2014年4月完成海缆施工;5月份进行系统带     

多端柔性直流故障快速恢复系统控制策略

介绍了多端柔性直流输电工程技术改造的配置方案,该方案采用直流断路器、桥臂阻尼的混合配置,实现多端柔直的直流故障快速恢复。基于直流断路器的分断原理、桥臂阻尼衰减电流的原理,设计了故障选线策略,适用于双极短路故障和单极接地故障。基于配置方案中的各个设备及故障选线策略,设计了直流故障时快速恢复的时序,并结合舟山五端柔直的实际拓扑,对舟山五端柔直区域进行划分,合理实现健全站的快速恢复。利用舟山柔直实际控保装置和RTDS设备组建仿真系统,验证故障选线及快速恢复功能,最后在舟山五端柔直工程现场模拟线路故障,验证了故障快速恢复策略的正确性。     

全球首条５端柔性直流协调控制策略

介绍全球首条５端柔性直流输电工程———舟山柔直工程整体情况、工程特点、运行模式、协调控制策略等内容,为类似工程的建设提供参考。     

全球首条5端柔性直流协调控制策略

介绍全球首条5端柔性直流输电工程——舟山柔直工程整体情况、工程特点、运行模式、协调控制策略等内容,为类似工程的建设提供参考。     

特约主编寄语

正自2010年美国Trans Bay模块化多电平换流器型柔直工程投运后,近8年来,柔性直流输电技术的研究与工程应用在我国及世界范围内呈快速推进状态。自2011年南汇柔直工程投运以来,我国依次投运了南澳三端、厦门双端、舟山五端及鲁西背靠背柔直工程,正在建设渝鄂背靠背柔直以及全球首个直流电网工程——张北柔性直流电网试验示范工程,国家发改委业已核准建设世界首个特高压多端混合直流输电工程——乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程。     

资讯·企业

国内最长直流输电海缆铺设成功 2月28门,经过7天的连续海上施工,舟山多端柔性直流输电示范工程首条直流海缆登陆舟山定海,由此标志着国产单根最长、电压等级最高、截面最大的直流海缆敷设圆满成功。这条直流200kV海缆从舟山市岱山县施家岙至定海区马目镇,长度为51km,是舟山柔直工程中第一条海缆。项目建成后,将极大改善海岛电网的稳定性。     

柔性直流输电技术的现状与展望*

柔性直流输电能灵活地适应新能源的发展和现代电网体系多样化的需求,是未来直流输电系统的发展趋势。为此,对柔性直流输电的发展和应用进行了综述。首先,对国内外典型柔性直流输电工程进行了概述,同时介绍了工程中电力电子器件、柔直换流阀、高压直流断路器、桥臂电抗器、直流电缆核心器件的研究进展。最后,探讨了柔性直流输电技术在可再生能源发电并网、大电网异步互联、城市电网改造等领域的未来发展趋势。     

柔性直流阀冷系统设计缺陷及改进措施研究

阀冷系统是柔性直流换流阀的一个重要组成部分,它将阀体上各元器件的功耗发热量排放到阀厅外,保证换流阀运行温度在正常范围内,阀冷系统的运行工况直接影响换流阀能否安全可靠运行,这就要求阀冷系统有较高的可靠性.当前国内柔性直流输电工程较少,且已设计的柔性直流阀冷系统在实际生产过程中存在诸多不足,鲁西换流站作为世界首个高压大容量柔直输电工程,其安全运行将为后续工程提供支撑性帮助.以鲁西换流站柔直阀冷系统为载体,研究柔直阀冷系统设计缺陷及改进措施.     

一起多端柔性直流输电系统短路故障分析

直流系统的故障快速隔离和系统重启动是构建直流电网的核心技术,国内已有部分柔性直流工程装设了直流断路器及故障恢复系统,但尚无相关报道讨论其安装效果。以舟山五端柔性直流工程发生的海缆正极故障为例,介绍了舟山柔直系统直流断路器和阻尼恢复系统配置情况、直流故障处理策略和重启动策略,分析了伪双极换流站直流单极故障下直流故障电压变化情况及故障电流突变特征和重启动顺序逻辑,可为未来直流电网配置直流断路器和故障恢复系统提供参考。     

南澳三端柔性直流输电工程加装直流断路器的实时仿真

直流输电系统因系统惯性小,故障发展快,且直流电流没有过零点,因此对断路器的开断能力要求很高。结合即将投运的南澳三端柔性直流输电系统加装直流断路器工程,对世界上首台工程应用的机械式直流断路器进行了研究,并针对加装直流断路器后三端柔性直流输电系统的控制保护策略进行了分析和研究,增加了青澳站在线投退、故障隔离等功能。通过实时仿真实验平台连接实际工程控制器进行了实时仿真试验,对加装断路器后的系统特性和控制保护策略进行了验证。对南澳站典型故障进行了分析,试验表明在加装直流断路器后,可以实现青澳站故障和青汇线(青澳站至金牛站)的有效隔离和切除,其他两站可以正常运行。为工程现场调试方案的制定提供了理论和试验依据。此外,在调试现场还进行了人工负极接地短路试验,充分地验证了直流断路器具备可靠切除直流故障的功能。     

舟山多端柔性直流输电工程综述

柔性直流输电作为新一代高压直流输电技术,应用前景广阔。介绍了世界首例五端柔性直流输电工程——浙江舟山柔性直流输电工程的概况和一次设备组成,分析总结了舟山多端柔性直流输电系统的运行方式、控制模式和控制保护系统,对多端柔性直流输电技术的实际应用和未来发展具有一定的指导意义。     

世界上电压等级最高、端数最多、单端容量最大的柔性直流输电工程——浙江舟山±200kV五端柔性直流输电科技示范工程正式投运

<正>7月4日,在工程五端系统输送功率提升至200 MW,并顺利完成168 h试运行后,世界上电压等级最高、端数最多、单端容量最大的多端柔性直流输电工程——浙江舟山±200千伏五端柔性直流输电科技示范工程正式投运,标志着我国在世界柔性直流输电技术领域走在了前列,也为我国首个以海洋经济为主题的国家级新区——舟山群岛新区快速发展提供了坚强电能保障。舟山多端柔直工程于2012年12月14日获得正式核准批复,并于2013年3月15日全面进入     

200kV高压直流断路器操作拒动故障原因分析及建议

高压直流断路器是多端柔性直流输电工程换流站内重要的电气设备,直接关系到柔直系统运行的可靠性。根据±200 k V高压直流断路器在系统操作合闸过程中,出现的位置信号未及时返回控制系统,断路器后序无法进行分闸操作的故障现象,经报文分析判断和现场故障检测,得出故障原因是断路器开关内极柱分位传感器位置偏移,造成分位信号响应延迟、断路器拒动。最后通过将分位传感器调整至正常工作位置的方法解决了该问题,并提出了需要制定高压直流断路器检修规程及监控后台增加断路器操作次数统计功能的建议。     

直流断路器及阻尼快速恢复系统在舟山多端柔性直流输电工程中的应用

介绍舟山多端柔性直流输电换流站直流断路器及阻尼快速恢复系统的基本情况,对直流断路器、谐振开关、阻尼模块等设备原理进行说明,分析直流输电系统快速重启动及换流站单站投退在工程中的应用,针对实际运行过程中发现的换流站极隔离失败的隐患,给出了解决方法,缩短直流故障清除和非故障端重启动时间,大大提高舟山多端柔性直流输电系统运行的可靠性。     

柔性直流输电网用新型高压直流断路器设计方案

基于柔性直流的多端直流输电和直流电网技术是解决中国新能源并网和消纳问题的有效技术手段之一,而高压直流断路器是构建直流电网的核心设备之一。从多端直流系统发生直流侧短路故障的机理及故障电流的发展趋势入手,以舟山5端柔性直流输电工程为例,分析了发生最严酷短路故障时,直流母线上故障电流的特性,基于分析结果提出了直流电网对直流断路器的需求;结合对现有直流断路器技术路线的对比分析,提出了一种适用于柔性直流输电网的新型快速直流断路器技术方案,并通过仿真分析验证了所提出的新型直流断路器能够满足柔性直流输电网快速切除故障电流的需求。     

南澳多端柔性直流输电示范工程系统集成设计方案

南澳多端柔性直流输电示范工程（简称南澳柔直工程）是世界上第一个VSC-MTDC工程。首先介绍了模块化多电平换流器的拓扑结构,然后介绍了南澳柔直工程的系统集成设计方案。南澳柔直工程换流站采用单换流器双极接线方式,以交直流并联、纯直流或STATCOM方式运行。该工程本期为采用树枝式并联接线的三端直流输电系统,远期将建成四端柔性直流输电系统。还介绍了南澳柔直工程主设备参数、保护配置和系统三端启动过程。     

群岛新区的柔直故事

正世界首个五端柔性直流科技示范工程在舟山投运,标志着我国在柔性直流输电领域占领了世界制高点。6月27日,在顺利完成五站系统联调后,世界首个五端柔性直流输电工程——浙江舟山±200千伏五端柔性直流科技示范工程启动试运行。该工程是国家电网公司具有完全知识产权的重大科技示范工程,也是当前世界上端数最多、电压等级最高的多端柔性直流输电工程。工程的建成标志着我国在柔性直流输电领域占领了世界制高点,同时也为柔性直流及海洋输电技术在我国的大规模推广起到了很好的示范作用,为坚强     

含直流断路器的多端柔直系统直流保护定值切换策略

南澳(以下简称NA)多端柔直系统加装机械式高压直流断路器后,为实现直流断路器连接的故障站能够被快速有效隔离,非故障站能在特定的运行方式下稳定运行,需要对系统直流保护策略进行调整,以适应系统新的运行方式。本文首先介绍了系统加装直流断路器前的直流保护配置,分析了加装直流断路器对直流保护策略的影响,提出了一种非故障站根据故障站差动保护信号进行定值切换,实现直流断路器隔离多端柔直系统故障的直流保护策略。采用PSCAD/EMTDC仿真对该直流保护定值切换策略的可行性进行了验证,现场试验结果也进一步验证了该策略的可行性。