±800 kV特高压直流换流站过电压保护特点及直流暂态过电压计算

分析总结了±800 kV特高压每极2个400 kV 12脉动换流器串联结构直流换流站的过电压保护特点,将其与现有±500 kV直流工程换流站的过电压保护作了比较。同时以±800kV具体直流工程为例,选取典型故障工况,在考虑避雷器保护特性的条件下,对换流站几个关键点的典型操作过电压进行了简单模拟计算。计算结果为确定UHVDC输电工程换流站主要避雷器保护水平及主设备耐受水平提供了参考。     

800kV浙西特高压直流换流站暂态过电压研究

基于溪洛渡—浙西800 kV特高压直流输电工程,对浙西换流站的暂态过电压和各避雷器的负载进行详细仿真计算分析。在交流侧选取了交流母线三相接地、交流相间操作冲击和失交流电源3种典型故障工况;直流侧选取了最高端换流变Y/Y绕组阀侧单相接地、低压端换流变Y/Y绕组阀侧单相接地和全电压启动3种典型故障工况进行研究。分析结果表明:失交流电源是交流侧的最严酷工况,交流母线过电压771 kV,通过交流母线避雷器A的最大电流0.14 kA,最大能量2.07 MJ;最高端换流变Y/Y阀侧单相接地在换流阀两端产生过电压375 kV,通过阀避雷器V1最大电流2.32 kA,最大能量6.73 MJ;低压端换流变Y/Y阀侧单相接地,阀避雷器V3通过最大电流1.04 kA,最大能量2.84 MJ;全电压起动在直流极母线上产生1 330 kV的过电压,避雷器DB通过最大电流0.56 kA,最大能量4.35 MJ。     

±800 kV溪洛渡-浙西直流输电工程换流站直流暂态过电压

特高压直流换流站的过电压水平对换流站设备的绝缘配合和系统的安全可靠运行等方面都有直接影响。基于溪洛渡-浙西±800 kV特高压直流输电工程,对两端换流站的高压端Y/Y换流变压器阀侧绕组接地、低压端Y/Y换流变压器阀侧绕组接地、交流侧相间操作冲击、全电压起动和直流极线接地等典型故障工况进行了仿真研究,给出了溪洛渡换流站和浙西站的相应避雷器承受的最大过电压和能量。计算结果可为该特高压工程换流站设备的绝缘配合设计及相关设备的选型、制造和试验等提供依据。     

±800kV特高压直流线路暂态保护

在对±800kV特高压直流系统的线路故障、区外故障、雷击等暂态过程的暂态特征进行理论研究的基础上，利用小波变换对各种暂态电压进行了多尺度分析，分析结果表明，暂态电压故障分量的谱能量分布特点揭示了对应暂态过程的内在特征，利用这些特征构成暂态保护判据可以可靠地识别直流线路故障；通过PSCAD／EMTDC的大量仿真计算，验证该原理可靠性高、动作速度快，满足特高压直流线路保护快速、灵敏、可靠的要求。     

±800kV重庆特高压直流换流站操作过电压机理及仿真

特高压直流换流站的过电压水平直接关系到换流站设备的绝缘配合和系统安全可靠运行。哈密北—重庆±800 kV特高压直流输电工程比我国已有的向上、云广和锦屏—苏南特高压直流工程的输送容量更大、送电距离更远,换流站的设备也有所不同,换流站的过电压水平将更加严重。为此,针对哈密北—重庆±800 kV特高压直流输电工程,详细分析特高压换流站交流场、阀厅和直流场的操作过电压机理,得到了重庆换流站各避雷器的决定性故障工况,并仿真计算了典型故障工况下换流站关键设备的过电压水平。计算结果表明:换流站交流母线的最大过电压达762 kV,换流阀两端承受的最大过电压为369 kV,直流极线平波电抗器线路侧和阀侧的最大过电压分别为1 298 kV和1 294 kV,中性母线平抗阀侧的最大过电压为439 kV;逆变侧重庆换流站始终接地,避雷器EL和EM不会承受严重的操作过电压冲击。计算结果可为换流站设备的绝缘配合及相关设备的选型、设计和试验等提供重要技术依据。     

±800kV直流系统过电压保护和绝缘配合研究

依托向家坝至南汇直流输电工程，研究了±800kV换流站交流侧工频过电压、交直流侧操作过电压和雷电过电压、直流线路操作和雷电过电压。重点分析了±800kV与±500kV在直流过电压和绝缘配合方面不同之处。给出了避雷器配置方式、参数的选择原则和方法，确定了换流站各避雷器的保护水平和配合电流及避雷器的能耗以及能耗与直流侧的快速保护的定值、延迟时间的配合。提出换流站施缘配合裕度系数和主要设备绝缘水平要求以及直流线路操作冲击和雷电冲击要求的最小空气间隙计算方法。     

±1100kV特高压直流换流站过电压保护和绝缘配合

为合理确定±1100 kV特高压直流换流站的绝缘水平,基于准东—成都±1100kV特高压直流输电工程,根据特高压换流站的绝缘配合方法,对准东换流站的绝缘配合进行了研究.根据特高压直流换流站避雷器布置基本原则,并结合现有±800kV特高压直流换流站的绝缘配合经验,提出了±1100kV准东换流站的避雷器布置方案,详细分析了换流站交流侧、阀厅、直流母线和中性母线等不同区域的过电压保护策略,最后根据推荐的设备绝缘裕度确定了换流站设备的绝缘水平,直流侧1100kV直流极线的雷电冲击和操作冲击绝缘水平推荐为2600kV和2150kV;直流极线平波电抗器阀侧设备和高压端Y/Y换流变阀侧设备的绝缘水平建议取为一致,雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平分别为2500kV和2250kV.研究结果对换流站设备的选型和制造具有重要指导意义,将为该特高压工程建设提供重要依据.     

±800kV特高压直流输电系统换流站绝缘配合研究

以糯扎渡电站送电广东±800 kV特高压直流输电工程为背景,对换流站绝缘配合进行了研究。在分析换流站各种过电压的基础上,基于高压直流输电换流站绝缘配合原则,提出了避雷器配置方案和换流站绝缘水平。同时,根据换流站设备的操作冲击耐受电压,计算出了换流站阀厅空气净距。文中的研究结果可为以后直流输电工程的设计和建设提供参考。     

±800 kV特高压换流站直流侧操作过电压的仿真与研究

根据国内外现有的资料,利用PSCAD/EMTDC软件,建立了一个较完整的换流站操作过电压计算模型,研究了有关操作和故障情况下±800 kV换流站直流侧可能出现的操作过电压。计算换流站主要设备典型故障工况时,对交流母线、直流线路、中性母线等设备可能产生的最大操作过电压水平进行了分析,还针对避雷器配置方法以及有避雷器和无避雷器时的过电压计算进行了研究。仿真计算结果表明,其有利于进一步分析特高压直流输电系统中因交直流系统故障引起的操作过电压大小以及相应绝缘水平的确定。     

±800kV特高压换流站可靠性评估

在超高压直流输电（EHVDC）已具备成熟技术基础上，进一步发展特高压直流输电，虽然可节省线路走廊，提高整个电力行业技术水平，但由于输送容量大，可靠性问题也愈显重要。一方面通过定性和定量对几种主要的接线进行分析，推荐出可靠性较高的接线，为特高压直流输电系统方案论证和系统设计提供了借鉴；另一方面，分析总结了已建±500kV换流站中各种典型故障原因及改善薄弱环节的措施，根据特高压直流输电工程特点，提出了提高特高压直流输电系统可靠性的措施，从而为新建特高压直流输电系统设计、运行和管理提供借鉴。     

基于频谱分析的±800 kV换流站噪声特性

因环境治理要求,开展对特高压换流站的噪声特性研究。通过采集±800 kV换流站户外换流变压器的风机空气动力噪声、平波电抗器的电磁噪声、交/直流滤波器场的电磁噪声的声压信号,分析了负载条件下各位置噪声声压信号的频谱特性,给出各噪声信号的低频段及A声级噪声值。测试结果表明,换流站噪声覆盖低、中、高频段,各类噪声频谱特征较为类似;低频段能量占噪声总能量的比率更大,同一测试条件下风机的低频噪声值远高于其他换流站户外设备。     

±800kV换流站噪声治理

针对±800kV锡盟换流站围墙外边界噪声超标问题,采用SoundPLAN软件模拟计算,得到控制厂界噪声的最佳方案。采取优化平面布置、换流变压器增加隔声罩、围墙加高至4~6m等措施后,模拟计算围墙外边界噪声值,基本符合GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中2类标准要求。     

±800 kV特高压直流输电系统特征谐波分析

将统一基波和特征谐波潮流算法用于分析±800 kV特高压直流输电系统的特征谐波，建立了能模拟换流装置非线性特性的双12脉动换流器数学模型，实现了基波潮流和谐波潮流的统一求解。计算结果表明由双12脉动串联结构换流器构成的±800 kV特高压直流输电系统的交流侧会产生12 k±1次的特征谐波，其直流侧会产生12 k次的特征谐波，与理论分析的结果一致。由于考虑了换流站交直流侧谐波的相互作用，该计算结果与实际情况更为接近。     

特高压直流换流站的避雷器经济配置方案

基于±800 k V特高压换流站设备可靠性和经济性的综合考虑,提出一种新的避雷器配置方案,该方案提出在换流站直流侧配置M2避雷器,让其与V3避雷器串联代替交流侧A2避雷器泄放能量。采用平波电抗器分别配置在极线和400 k V直流母线上的方式,同时去掉了CB1B避雷器和E1H高能量避雷器。通过对比典型的±800 k V特高压换流站避雷器配置方案和该经济配置方案,论述了经济配置方案优化经济性的原因,并根据避雷器直流参考电压的选择原则给出了一个参数选择方案。该文所介绍的避雷器配置方案和所选用的避雷器参数对±800 k V特高压DC输电工程具有一定的指导作用。     

±800 kV湘潭换流站交流滤波器投切策略及优化

本文详细分析了湘潭换流站交流滤波器配置、投切和替换等控制策略,并在此基础上提出了相同类型滤波器投入时优先在各大组滤波器中平均投入的改进投入策略,有效减少了站内交流滤波器母线故障对交流系统的冲击及影响。本文所提方法对后续直流输电工程设计与运行具有一定参考意义。