南网普侨直流在世界上首次实施无接地极运行

正南方电网第二条±800千伏特高压直流——普侨直流,正式进入普洱侧无接地极双极运行模式,输送功率3000兆瓦。普侨直流采用无接地极双极运行方式,提高了直流线路的输送能力,降低了功率损耗,对保障汛期云南水电送出、减少弃水,缓解广东地区用电高峰的电力缺口,充分发挥南方电网资源优化配置作用具有重要意义。据悉,10月1-10日,国庆节期间及因受普洱地震影响,普侨直流暂停实施无接地极双极运行模式,震后,超高压     

高压直流不停电方式下接地极线路融冰模式探讨

为避免接地极线路融冰期间直流输电系统停运,提高直流输电系统可靠性和可用率,对直流输电系统处于双极平衡运行方式、单极金属回线运行方式及同塔双回直流接地极线路接线方式进行研究,发现双极平衡运行时中性母线区域电压接近零,单极金属回线方式运行时接地极线路自动与直流系统隔离。根据以上直流系统固有特性,提出对应直流系统不停电时接地极线路融冰策略。又根据同塔双回直流系统共用接地极的特点,提出三种直流系统不停电方式下接地极线路融冰策略,结合实际工程运行情况可选择相应的融冰模式,所提方案可为后续直流系统接地极线路融冰设计提供参考。     

高压直流输电工程非常规接地极运行方案

为解决高压直流输电工程常规接地极未能建成时直流双极投产问题,提出站内深井接地极和站外简易接地极的非常规接地极运行方案,并对接地极电气性能、人身安全、接地极发热、变压器直流偏磁和转移电位开展研究。主要结论如下:站内深井接地极方案具备技术可行性,但需采取隔离措施避免站内接地网感应较高的直流电位危及设备和人身安全;站外简易接地极方案在单极大地运行方式下跨步电压和接地极温升难以满足要求,应采取不平衡电流控制措施以保障接地极附近的设备和人身安全。     

直流输电系统接地极电流对交流电网的影响分析

基于三-广直流输电系统(三峡-广东高压直流输电工程)的调试结果,分析了有多个直流系统落点的交流电网中直流接地极电流对交流电网影响的基本规律.提出为减小直流接地极电流对交流电网的影响应合理安排直流系统的运行方式;建立可靠的电流通道,减小接地极的接地电阻或建立专门线路;合理安排电网中交流变压器的接地点和接地方式.文章介绍了实施上述措施需进行的具体研究工作.     

高压直流无接地极运行实现方法

接地极为直流输电系统大地回线运行方式提供电流回路,随着直流输电通道的密集增加,由接地极入地电流引起的油气管网腐蚀、变压器偏磁等问题逐渐增多,严重时将影响电网正常运行方式。文中提出了使用站内接地网代替接地极,直流系统以无接地极方式运行的方案,主要通过直流的控制和保护逻辑来实现。以南方电网±800kV普侨特高压直流工程的实际应用为例,分析了高压直流无接地极运行方案的关键技术难点,设计了通过控制保护核心逻辑修改来实现无接地极运行的方法,并利用实时数字仿真(RTDS)系统对方案进行了仿真验证。改进后的控制保护逻辑已在实际工程实施,效果良好。     

超高压直流输电线路共用接地极电气特性研究

直流输电一般采用双极两线-地制构成方式,接地极线路从换流站引出到接地极,接地极尺寸近100万平方米.随着华南地区直流输电线路的增加,接地极的建设选址愈发困难,同时造成大量的土地占用,并且两变电站间若存在较大电位差将引起交流系统的直流偏磁效应.为此研发了深井接地极和共用接地极技术,建设世界首例千米级深井接地极,节约极址占地面积90％,接地极电阻减少2/3,接触电势降低80％.依据中国南方电网实际直流工程介绍EHVDC的建模仿真方法,分析了两条超高压直流输电线路电磁环境和直流线路与接地极线路同塔架设对共用接地极及其线路电气特性影响.     

向家坝换流站共用接地极研究

通过对多回直流共用接地极的前期研究,结合向家坝-上海±800kV特高压直流输电工程向家坝送端将陆续建成三个换流站的实际情况,对于建设共用接地极的方案、建设方式进行了多方面的分析论证,考虑了共用接地极的共用方案、建设共用接地极的先后顺序,提出共用接地极可以减少工程投资和接地极选址的难度,减轻对环境的影响,是合理可行的.得出结论,建议采用两个换流站共用一个接地极、另一个换流站建设独立接地极的"2 1"共用接地极方式,并同时论证了今后将两个接地极连接组成联合接地极和三站共用接地极的可能性.     

同塔双回直流接地极电流限制功能的逻辑优化研究

针对共用接地极的特性以及接地极容量等问题,牛从直流首次应用了接地极电流限制功能。分析了接地极电流限制功能的逻辑,结合调试运行经验梳理了该功能设计存在的问题和隐患,并提出合理的优化建议,以有效确保该功能动作的正确性,提高直流系统运行稳定性。     

普侨直流普洱换流站内接地网替代接地极双极运行方案

首先分析了普侨直流普洱换流站接地网替代接地极双极运行的必要性,接着对接地网替代接地极运行可行性开展一系列研究,主要包括:鉴于接地极和接地网设计原则差异,对接地网热稳定性、接触电压和跨步电压等开展校核;为最大限度减少不平衡电流进入站内接地网,提出了优化双极解/闭锁同步逻辑、双极电流跟随同步逻辑和双极联跳逻辑,同时为最大限度满足系统、设备及人身安全要求,提出优化整流侧76SG、整流侧87GPS及逆变侧60EL等保护功能。现场运行表明:通过对直流站控功能、极控功能及保护功能进行优化后,普侨直流完全能适应普洱换流站接地网替代接地极双极运行方式,双极解/闭锁、双极联跳时差较小,一致性较好;各种运行工况下,站内一次设备安全运行、人身安全及二次设备安全运行等均满足规程要求。     

兴安直流系统分散接地方式替代专用极址探讨

对多起兴安直流双极闭锁故障的研究显示,兴安直流输电线路同杆架设直流极线和接地极线的线路较长,雷电绕击极线时在接地极线感应过电压,存在着双极闭锁的潜在风险。进一步研究发现,如果将兴安直流线路广东侧接地极同杆并架段所有杆塔（极址10 km范围绝缘架空地线段仍然保持绝缘）用并沟线夹完全接地,可以构建一个新的分散式大型接地系统,不仅可以解决不平衡电流问题,而且大大降低了直流系统单极运行的电能损耗,同时对直流线路本身的防雷也有积极意义。接地系统形成后,鱼龙岭极址的功能被淡化,保护了鱼龙岭地区生态。在此基础上,对新建工程分散接地设置方式提出优化方案。     

广域接地极方案初步研究

针对直流落点增多与接地极选址越来越困难的矛盾问题,设计一种新型接地极设计方案——广域接地极。据此,首先建立了广域接地极的等效数学模型,该模型辅以场路耦合算法可以对分流情况和运行工况进行计算。随后根据广东电网直流工程现状和后续直流建设情况构建了广东电网广域接地极,并进行了可行性分析。结果表明,广域接地极辅以合适的均流措施可以满足多回直流共用的需要,且具备长期解决后续直流工程接地极问题的理论可行性,值得进一步研究。     

一种新型直流接地极——广域接地极探讨

针对目前直流接地极选址存在的困难,提出广域接地极的新方案,即通过特定的形式把某一区域内的直流接地极连接起来,形成一个大型的散流体作为直流接地极。以广东电网公司应用该方法的实例证明该方案具有显著的经济性和较高的操作性,并且在技术上有明显优势,能够降低接地电阻,缓解直流输电单极大地运行对交流电网的不利影响,但存在入地电流局部集中的现象。通过进一步分析,提出改进方法,即利用局部串阻和改变入地电流接入点,可改善电流在广域接地极的分布,而实践证明改变接入点的技术性和可靠性更高。通过对广域接地极对后续直流工程的适应性分析,得出结论:广域接地极作为一种创新的设计理念,可通过一系列技术措施的实施及改进,缓解直流落点增多与接地极选址困难的矛盾。     

直流输电无接地极运行方式下减少入地电流的研究

根据无接地极特殊运行方式的特点,对直流的控制保护做相应的改造,进行双极解锁同步启动顺序、双极电流同步逻辑及双极联跳功能的优化,减少站内接地网的入地电流。通过实际的调试,验证了对控制保护做出的相应改造从而减少入地电流的可行性。     

高压直流输电共用接地极技术研究

为分析共用接地极后两直流系统受端换流站中性母线电位升的变化情况,进而研究共用接地极对直流系统稳态运行的影响,首先讨论了直流输电系统共用接地极的型式和共用接地极的特点,建立了两回直流系统共用接地极的数学模型,并结合云广特高压直流输电与贵广II回直流输电系统参数,研究分析不同运行方式下该两回直流输电系统共用接地极对直流系统运行影响大小,以及与独立接地极相比共用接地极不同运行方式对环境的影响大小,最后对共用接地极对环境的影响以及公用接地极对直流系统运行的影响方面的问题提出了解决措施。     

直流接地极入地电流对交流变压器的影响

为了确定直流接地极入地电流对交流电网中有效接地的变压器运行产生的影响程度,通过采用物探法和电流注入法相结合的方法,或根据接地极实际入地电流在地面产生的电位分布测量结果经反演拟合的方法,建立了能够真实反映大地特性的极址电性模型并仿真计算了流入各变压器直流电流值;在直流工程接地极调试期间,对典型电站有效接地变压器测试获得主变中性点最大直流电流达22 A;分析了直流电流对变压器运行影响的机理及因素后确定流入变压器的直流电流≤2倍的空载电流。研究结果为直流接地极入地电流对变压器影响的评估提供了方法和依据。     

云广直流与兴安直流共用接地极极址侧隔离开关运行分析

为了节省用地和降低工程造价,云广±800kV直流工程与兴安±500kV直流工程在广东省内共用一个接地极,并在极址与每个接地极线之间安装了隔离开关(极址隔离开关)。基于共用接地极实际运行情况,讨论了极址隔离开关及有关保护的存在问题,建议在接地极线和极址隔离开关之间增加一个接地隔离开关以保证维护安全。     

广东电网广域接地极方案研究

针对直流落点增多致使接地极选址越来越困难的矛盾问题,提出广域接地极这一新型接地极设计方案。首先建立了广域接地极的等效数学模型,该模型辅以场路耦合算法可以对电流分配情况和运行工况进行计算。根据广东电网直流工程现状和后续直流建设情况构建了广东电网广域接地极,并进行了可行性分析,结果表明广域接地极辅以合适的均流措施可以满足多回直流共用的需要。广域接地极作为长期解决后续直流工程接地极问题的理论可行性,值得进一步研究。     

高压直流接地极单极运行对变压器脉动冲击

讨论了直流接地极双极转单极大地方式运行时,偏磁电流对近区变压器励磁特性的影响.基于场路耦合原理建立了变压器直流偏磁联合仿真模型,分析了接地极单极大地方式运行对交流电网以及变压器励磁特性的作用机理.通过仿真模型分析,结果表明:直流接地极双极转单极大地方式运行时,流过交流电网的偏磁电流为随时间变化的脉动型直流电流,其侵入变...     

永富直流工程功率分送控制策略研究与实现

永富直流工程与常规直流工程相比,其逆变站具有多种功率输送运行方式:功率"全送广西"、功率"全送云南"、功率"极1送广西,极2送云南"。功率"极1送广西,极2送云南"这一分送运行方式是指逆变站将功率输送到不同的交流异步电网。为适应和满足这一特殊运行方式,直流控制系统需增加新的控制策略。根据永富直流工程特点和需求,本文从功率控制模式、功率自动控制、接地极电流限制等方面进行了详细研究,提出了单极功率控制模式、单极功率自动控制、接地极电流限制等功能的控制策略和实现原理。相关控制策略已通过直流控制仿真系统实现和验证,并在永富直流工程中进行应用。     

多个特高压直流系统送端共用接地极的内过电压研究

根据向家坝—南汇±800 kV直流输电工程的具体参数,利用电磁暂态仿真软件EMTP-RV对3个特高压直流输电系统送端采用共用接地极方案进行了详细的仿真研究;通过模拟直流系统不同运行方式下几种直流侧故障的暂态过程,深入分析了共用接地极方案对直流系统内过电压的影响。仿真结果表明,直流系统发生故障时,均未造成与其共用接地极的非故障系统各避雷器动作,非故障系统直流运行电压和电流均无明显扰动。采用共用接地极方案并未对直流系统的内过电压产生较大影响。