高岭背靠背直流50 Hz和100 Hz保护动作分析

在详细介绍50 Hz和100 Hz保护原理的基础上,结合高岭背靠背直流工程调试阶段出现的50 Hz和100 Hz保护动作情况,利用PSCAD/EMTDC数字仿真软件对高岭背靠背直流系统50 Hz 和100 Hz 保护动作情况及保护配合关系进行了深入研究,论证了保护动作的正确性.分析结果对于直流换流站现场运行维护具有一定的指导和帮助作用.     

南方电网直流100Hz保护的改进措施

为减小交流系统故障期间直流100Hz保护动作的概率,利用PSCAD/EMTDC仿真分析软件,就阀故障和交流系统故障时直流线路50Hz/100Hz电流特性进行了分析,研究了提高保护定值或延长保护动作延时、采用反时限特性、利用附加判据区分交流故障和阀故障、调整直流100Hz保护配置原则4种措施的可行性、使用后的效果及局限性。提出100Hz保护主要作为交流系统故障的后备保护,动作时间与交流系统故障清除时间相配合的原则。推荐的改进方案已用于天广、高肇、兴安直流工程。     

直流输电系统100 Hz保护的相关问题研究

运行经验表明,在距离换流站较远的地方发生交流系统故障,仍有可能导致换流站内100Hz保护动作。从直流线路电流中100Hz分量的产生机理着手,提出100Hz保护主要作为交流系统故障时直流的后备保护,不需考虑交直流系统及阀故障时直流设备的过负荷能力,保护动作延时只需考虑交流系统后备保护清除故障时间的原则,并就直流100Hz电流长时间存在时对阀、换流变等直流设备以及系统功率波动的影响进行了深入分析,结果显示不会对现有直流设备造成危害。新的100Hz保护设置原则已用于天广、高肇、兴安直流工程。     

送端励磁涌流对溪洛渡直流50Hz保护的影响

针对溪洛渡高压直流输电工程,研究了送端换流站近区投入大型变压器时的励磁涌流对直流50 Hz保护的影响。在理论分析和仿真计算的基础上,分析了影响直流电流50 Hz分量的因素及调试过程中50 Hz保护动作的原因,得出了以下结论：逆变侧直流电流50 Hz分量有效值与送端交流电压2次谐波含量呈线性关系,与直流功率、故障发生的时刻基本没有关系;直流双极运行和单极金属方式运行时,直流线路对直流电流50 Hz分量有放大作用。为了避免送端励磁涌流触发50 Hz保护动作闭锁直流,提出了取消该保护的降功率段并将动作段延时改为3s的改进措施。     

影响直流100 Hz保护的交流系统故障范围分析

交流系统故障期间,直流保护中的100 Hz保护有可能动作,但目前还没有一种有效的方法来确定导致直流100 Hz保护动作的交流故障范围。提出了一种工程实用算法,将电磁暂态仿真程序和短路计算程序有机结合,以2007年南方电网500 kV网架结构为例,筛选并明确了在各种故障形式下,影响直流100 Hz保护动作特性的交流系统故障范围。云南“6·23”事故分析验证了所述算法的有效性和正确性。     

交直流混合电网中直流50 Hz和100 Hz保护研究

对于远距离、大容量、交直流并联运行电网,交直流控制保护的配合对电网的安全稳定有着重要的影响。直流基频和2次谐波保护是交直流系统间相互配合的基本保护功能。利用EMTDC仿真软件和实时数字仿真(RTDS)对交直流混合运行电网中直流系统50Hz和100Hz保护整定原则进行了深入研究,提出了与交流系统故障清除时间和直流主设备承受能力相配合的100Hz保护整定原则,并给出了基于EMTDC仿真的定量计算方法。该整定原则已应用于南方电网的天广、高肇和兴安直流输电系统,解决了南方电网中存在的交直流保护不配合的关键问题。     

采用波形识别的直流50Hz保护优化改进策略

结合近几年来南方电网多次出现的变压器空投涌流引起直流50 Hz保护动作事件,仿真研究了励磁涌流、和应涌流及故障电流波形特征差异性,在不降低保护灵敏度的原则下,提出了一种基于波形识别的直流50Hz保护优化改进策略,并在高压直流PSCAD/EMTDC控制保护仿真模型的基础上结合优化改进策略自定义创建直流50Hz保护闭锁模型,从交流系统强度变化、换流变压器空载合闸角变化、换流变压器铁芯剩磁变化三个角度对所提出的优化策略进行仿真验证。结果表明,所提出的基于波形识别的直流50Hz保护优化改进策略能正确地实现直流50 Hz保护的闭锁和解锁,在不影响直流系统安全稳定运行的情况下很好地解决了变压器空投涌流引起直流50Hz保护误动的问题。     

基于站域信息的整流站100Hz保护优化方案

对于现有仅利用单一设备量测量信息进行故障判断的100 Hz保护,其动作响应存在一定的盲目性,在换流站交流区域故障时适应性不足。对此提出基于站域信息区分整流站直流区域故障和交流区域故障,实现100 Hz保护优化,赋予100 Hz保护识别整流站直流区域故障与交流区域故障的能力。基于100 Hz保护误动原因分析,提出换流母线基频负序电压与直流线路二次谐波电压的相关系数,构建整流站故障区域识别方法。仿真结果表明,该方法不受故障类型、故障位置、过渡电阻、故障初始角以及噪声干扰的影响,可靠性高。     

空充变压器时直流线路沿线50 Hz分量分布的定量计算研究

空充变压器可能在邻近运行直流线路上产生电压和电流的50 Hz分量,存在引发50 Hz保护动作而导致直流降功率的风险。针对空充变压器时直流线路沿线50 Hz分量的分布展开研究,为进一步制定合理的应对措施提供指导。分析了运行直流线路产生50 Hz分量的机理,并提出基于测试信号法的直流线路入口端谐波阻抗计算方法。在此基础上,研究了在不同运行方式下,空充变压器时运行直流线路沿线50 Hz分量的定量计算方法。以牛从直流的PSCAD/EMTDC仿真模型为例,利用上述方法进行计算,并将计算结果与仿真结果进行对比。分析结果表明,二者具有较好的一致性,这验证了所提定量计算方法的准确性和有效性。     

直流输电系统100 Hz保护Ⅰ段误动问题仿真分析

利用RTDS及直流输电控制保护装置系统模拟再现了天广直流“2·14”100Hz保护Ⅰ段误动问题,并分别针对天广、高肇和兴安直流100Hz保护Ⅰ段进行仿真试验,试验结果表明,100Hz保护Ⅰ段延时设置值存在一个有效上限值,若设定值超过该有效上限值时将导致延时功能失效。     

高压直流输电系统基频保护分析

对于远距离、大容量、交直流并联运行电网,交直流控制保护的配合对电网的安全稳定有着重要的影响。直流基频和二次谐波保护是交直流系统间相互配合的基本保护功能。利用EMTDC仿真软件和实时数字仿真(RTDS)对交直流混合运行电网中直流系统50 Hz和100 Hz保护整定原则进行了深入研究,提出了与交流系统故障清除时间和直流主设备承受能力相配合的100 Hz保护整定原则。     

东北-华北联网高岭背靠背直流工程动态性能研究

东北-华北联网高岭直流输电工程是目前世界上容量最大的背靠背工程。为了验证和评估直流系统的动态响应性能,专题开展了高岭直流输电工程的动态性能研究工作。文中以2008年冬季大负荷方式作为研究的基本方式,仿真分析了直流控制系统的小信号稳定性和暂态响应,以及交流系统和直流系统发生严重故障时控制系统的响应性能。结果表明高岭背靠背直流输电系统具有良好的动态特性。     

基于直流线路参数的50 Hz谐波放大评估方法

针对近几年现场运行暴露出来的变压器空投时50Hz谐波电流流经直流线路出现放大的问题,提出了一种通过直流线路参数来评估直流工程50Hz谐波放大的方法。首先,推导了长距离直流输电线路50Hz参数计算方法;其次,依托于某在运高压直流工程进行直流线路50 Hz参数计算,并以此深入研究了直流线路出现50Hz谐波放大的本质原因以及谐波放大的极值点,进而提出了用于评估直流谐波放大水平的指标;最后,通过EMTDC仿真平台验证了所提方法的正确性,并应用于实际工程进行谐波评估。结果表明:通过50Hz参数计算方法评估的直流谐波放大水平与实际工程一致,所提出的谐波放大极值点计算和放大评估方法不依赖于详细直流模型和EMTDC仿真。     

高岭背靠背直流工程阀脉冲丢失故障分析

根据高岭背靠背直流工程调试阶段出现的阀脉冲丢失故障情况,分析阀故障对于直流运行的影响以及相关保护配合关系,论证了阀脉冲丢失的故障类型,利用PSCAD/EMTDC数字仿真验证故障过程分析的正确性,研究结果可为直流换流站现场运行维护提供参考。     

背靠背高压直流系统稳态运行参数计算

稳态运行参数计算是背靠背高压直流系统设计过程中的重要环节。首先对背靠背高压直流系统稳态运行参数计算模块中所采用的计算模型、控制策略进行总结和介绍,然后据此制定具体的计算流程;针对直流系统处于低功率运行时,需要调整稳态运行参数使换流器参与交直流系统间无功功率平衡控制的问题,在对背靠背换流站内熄弧角与其他各稳态运行参数之间函数关系进行讨论的基础上,提出采用二分法迭代求解直流系统低功率运行时,满足站内无功功率平衡约束的稳态运行参数。最后以高岭背靠背直流工程为实例,验证本文所列算法的正确性和有效性,该算法可以用于今后背靠背高压直流系统的成套设计中。     

用于60Hz电力系统的高压直流换流阀运行试验等效方法

为保证高压直流(HVDC)工程能够可靠运行,必须进行换流阀运行试验,而运行试验回路工作频率受制于电力系统的频率,如何对不同频率下的产品进行试验是亟待解决的问题。为满足60Hz电力系统的换流阀运行试验要求,以西安高压电器研究院50Hz频率的换流阀运行试验回路为基础,对换流阀的最小单元晶闸管级的结构、运行中各种过程、晶闸管级承受的电流和电压等电气参数及损耗特性进行了研究和比较,提出了进行60Hz换流阀运行试验的等效方法和折算系数。研究结果表明,在1种运行试验回路上进行不同频率的换流阀运行试验的方法可行,但需要根据不同的试验项目进行适当等效折算,以达到试验检测的目的。该方法的提出可为在世界范围内适用不同频率的直流输电工程的研究、检测等工作提供指导和参考的作用。     

50Hz和400Hz低压阻性小电流电弧对AgMeO触头电弧侵蚀的研究

利用电光分析天平、扫描电镜与能谱仪测量与分析了CAgCdO与AgSnO2In2O3触头材料在低压交流50Hz和400Hz、纯阻性、小电流通断试验的表面形貌与组份,探讨了50Hz和400Hz下AgMeO触头材料电弧侵蚀机理.