双侧频率调制改善特高压直流输电系统暂态稳定性研究

"十二五"期间国家电网公司将相继建成投产的3回特高压直流输电工程具有直流送电容量大、投产时间相对较为集中、送受端换流站群间电气距离相对较近的特点.研究在其中1回特高压直流输电系统直流故障双极闭锁时,为减少送端水电站群切机数量,如何充分利用另2回正常运行特高压直流输电系统的直流双侧频率功率调制功能,以改善整个交直流系统暂态稳定性.仿真结果也表明:利用协调一致的直流系统的双侧频率调制可以更好地改善送端交直流系统的暂态稳定性.     

特高压直流输电系统的谐波分析

将调制迭代谐波分析法用于分析特高压直流输电系统的谐波分析,建立了能模拟换流器非线性特性的的12脉冲换流器模型,实现了调制迭代谐波分析法的求解,同时采用时域仿真软件MATLAB/SIMULINK对该算例进行了仿真验证。     

特高压直流输电接入江西电网动态电压稳定分析

以特高压直流输电线路接入江西电网为背景,基于江西电网规划数据,采用BPA作为分析软件,对江西省电网的动态电压稳定性进行分析.结合稳定曲线分析工具,依据动态电压稳定判据进行仿真计算,结果表明:江西电网系统内所有500kV(除赣高安、赣芦洲、赣新余外)及其以上电压等级交流线路发生三相短路故障,江西电网无需采取任何措施,江西省内枢纽母线动态电压稳定;赣高安、赣芦洲、赣新余分别发生三相短路故障后会引起赣换流母线电压失稳,采用直流功率调制措施后失稳现象消失;直流系统发生闭锁故障后,赣换流母线电压偏高,采取切除无功补偿措施,母线电压恢复正常.     

利用直流功率调制增强特高压交流互联系统稳定性

特高压交流试验示范工程投运后显著地增强了华中、华北两大电网之间的电力交换能力,但特高压系统的大功率传输也对华中、华北电网联网安全稳定运行提出了更高的要求。利用直流输电系统传输功率的快速可控性,可以为暂态过程中的交流互联系统提供紧急调控手段,起到功率支援和阻尼振荡的作用。为此,对利用华中电网的直流输电系统进行紧急功率支援以提高交流互联系统暂态稳定性以及采用直流调制阻尼特高压线路功率振荡进行了研究。仿真结果表明,利用直流输电系统的紧急调控手段可以减少华中电网的切机切负荷量,增强特高压互联系统的暂态稳定性,并可提高交流系统阻尼,有效地抑制电网区域间的功率振荡。     

基于特高压直流输电无功调制的直流近区交流过电压优化控制策略

为解决直流输电工程外送功率受阻时直流近区交流电网出现的过电压问题,提出一种基于直流无功调制的直流近区交流过电压优化控制策略。首先,对直流输电系统外送功率受阻时交流系统过电压的机理进行了研究。其次,提出了通过短时提升健全极逆变侧关断角γ从而抑制工频电压升高乃至过电压的思路。最后,提出基于发电机无功调整和直流无功调制的过电压快速优化控制策略。该策略将近区发电机和健全直流总的无功调整量最小设为目标函数建立了非线性优化模型。同时,鉴于非线性优化模型迭代次数多、求解时间长、不能满足过电压紧急在线控制的缺点,又将非线性优化模型进行了线性化,并针对西南某实际电网利用GAMS优化软件进行了对比验证。结果表明,该过电压抑制方法可以有效抑制因直流外送功率受阻后产生的过电压,同时相对于非线性优化模型,线性优化模型的求解时间大幅减少,在求解速度和控制精度上都能够满足工程实际的要求。     

特高压直流输电工程系统调试研究

简述了±800 kV特高压直流输电工程系统调试的主要技术内容和系统调试大纲。分析研究了±800 kV特高压直流输电工程系统调试前期准备工作内容;借鉴±500 kV直流工程系统调试的经验,对调试系统安全稳定进行初步分析,对直流系统电磁暂态过电压计算分析内容以及模拟仿真试验内容进行了阐述分析。根据上述分析结果和±800 kV特高压直流工程特点,首次在国内制定了目前直流电压等级最高的±800 kV直流输电工程系统调试方案内容。系统调试方案可以分为3个方案,第1为单换流器系统调试方案,第2为单极系统调试方案,第3为双极系统调试方案,并对系统调试试验项目的主要内容进行了分析和探讨。     

利用特高压直流输电系统提高四川电网的稳定水平

为满足川西水电外送,“十二五”期间国家电网公司将规划建设三直二交的交直流特高压电网。分析了西电东送交直流输电线路的送电能力以及交直流输电系统间的相互影响,重点分析了利用特高压直流输电系统间的不同特点,提高四川电网的稳定水平和川电东输送电能力。     

UHVDC多信号直流调制提高系统暂态稳定性的研究

特高压直流输电(UHVDC)输电容量大、控制灵活迅速,在我国"西电东送"战略中扮演了重要角色。在传统的直流调制基础上提出了多种信号综合调制的方法,并采用极点配置法整定控制器参数。通过PSCAD/EMTDC软件对锦屏-苏南特高压接入江苏电网进行了仿真研究,结果表明,多信号直流调制能进一步有效提高交流系统的暂态稳定性,取得较好的控制效果。     

特高压直流输电系统无功控制策略研究

介绍特高压直流输电系统中无功控制的滤波器的配置策略、滤波器投切顺序控制、滤波器限电流控制、无功控制和电压控制、滤波器无功控制及无功定置自适应控制、谐波性能控制、分离母线无功控制、CSD控制、无功和电压测量异常处理,零功率试验时无功控制处理,GammaKick控制,并进行必要的分析,提出了有利于现场运行的有效建议。     

多个特高压直流系统共用接地极的研究

根据向家坝－南汇±800 kV直流输电工程的具体参数,利用电磁暂态计算软件EMTP-RV对3个特高压直流输电系统送端及受端分别采用共用接地极方案进行详细的仿真研究,从系统稳态运行角度进行了深入透彻地分析,对该方案的优缺点进行了详细总结,并对该方案下各直流输电控制系统的协调控制提出了可行性建议。仿真结果表明,多个直流共用接地极的方案是可行的,但应该限制接地极接地电阻和引线电阻在一定范围,另外对接地极址的选择和共用接地极本体设计也有较高要求。     

楚穗直流孤岛系统安稳策略研究

对楚穗直流孤岛方式下的各种故障后系统的稳定性进行了计算分析,指出了主要存在的稳定问题。分别针对孤岛方式下线路N-2故障、楚穗直流极或阀组闭锁以及直流保护引起楚穗直流功率突降等情况进行了具体研究分析,提出了相应的安全稳定控制策略。     

特高压直流配套安全稳定控制系统的典型设计

分析了特高压直流配套安全稳定控制系统(简称稳控系统)的总体构架、电网安全稳定控制装置与直流控制保护系统间的接口、直流故障判据及控制策略等方面的现状和存在的问题,结合实际工程经验,研究提出了特高压直流配套稳控系统的典型设计原则和技术方案。重点在稳控系统与直流控制保护系统间的接口、直流换流器故障判据、直流故障后功率损失量算法和安全稳定控制策略的协调配合等方面进行了研究,提出的典型设计方案已在复龙—奉贤、锦屏—苏州、宜宾—金华三大特高压直流稳控系统工程中得到应用,对于特高压直流配套稳控系统的设计、开发和工程实施具有重要的借鉴意义。     

糯扎渡特高压直流规模对广东电网影响研究

根据广东电网规划,研究糯扎渡特高压直流输电工程采用5000MW和6400MW两种输电规模对广东电网安全性,稳定性的影响,并分析不同直流规模对广东电源、电网发展的适应性。建议糯扎渡直流规模采用5000MW。     

浙江特高压交直流混合电网系统稳定性研究

根据电网发展规划,"十二五"期间浙江电网将出现1000kV特高压交流输电工程和±800kV特高压直流输电工程同时投产的盛况。为此,从电压稳定、频率稳定、功角稳定等方面考察浙江特高压交直流混合电网的系统稳定性,评估不同直流落点对系统稳定性的影响,发现了浙江电网暂态稳定的薄弱区域和薄弱点,绘制了浙江电网交流故障引发直流故障的概率分布图,提出了研究结论与建议。     

含基于PI控制受端二次调频的特高压直流虚拟同步控制策略

在传统控制策略下,特高压直流（ultra high voltage direct current, UHVDC）输电系统缺乏惯性和阻尼特征,不能响应交流系统频率变化。针对上述问题,首先,提出一种基于虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）技术的UHVDC输电系统双端换流站控制策略,该方法保留了同步发电机转动惯量和阻尼系数2个关键参数;其次,改进了虚拟转子中频率的计算方法,并加入了基于PI控制器的受端二次调频环节;最后,针对负荷突变情况,在Matlab/Simulink中搭建了一个双端VSG系统模型进行仿真。结果表明,该控制策略具有惯性和阻尼特征,能够减小频率波动幅度、速度和超调量,抑制直流系统电压波动,同时实现频率的无差调节。     

特高压直流输电设备设计综述

高压直流输电已发展成为成熟的技术,典型的电压等级为士500kv。在中国正在运行的几个直流系统中,单条直流系统完整双极的输送容量已达3GW。同时,还有几个电压等级为800kv的UHVDC系统正在建设中,并计划从2009年中期开始陆续投入商业营运。在±800kV直流运行电压基础上,随着通电流能力的不断增加,直流系统的输电能力将会达到双极7．2GW的输送容量。电力技术的长足进步,有赖于强有力的HVDC换流站设备设计的研发工作和长期以来积累的设备制造经验。文章总结了设备设计技术攻关方面的难点,并介绍了UHVDC换流站设备技术的现实情况。