±1000kV特高压直流互感器的选型与研制

直流输电作为一项成熟、可靠的大容量、远距离输电技术,在我国跨省、区联网工程中发挥了重要作用。随着±800kV特高压直流输电工程的顺利开展和实施,更高电压等级±1000kV特高压直流输电技术的发展成为可能。直流互感器是供直流输电系统用电能计量、电量监测、电力系统控制与保护的重要装置,由于直流互感器的技术比交流互感器复杂,制造难度大,国内用量少,且事故率很高,所以一直没有得到推广,云南-广东和向家坝-上海±800kV特高压直流工程中直流互感器均依赖于进口,我国未掌握核心技术。为推进特高压直流设备国产化进程,±1000kV直流电压等级的直流互感器研究成为必然。在对比分析目前直流互感器的类型,同时又参照±800kV直流工程中直流互感器运行情况的基础上,对于±1000kV直流互感器进行了选型、结构、性能及关键技术等方面的研究。分析结果对研制±1000kV特高压直流互感器具有指导作用。     

直流电压等级序列的经济比较

提出了对±1 000、±800、±660和±500 kV直流输电电压等级的单位到网容量经济指标进行比较研究的方法,分析了不同电压等级直流输电的经济规律,测算了不同电压等级直流输电技术的经济输电距离,结果表明：±500 kV直流输电技术的经济输电距离小于1 100 km,±660 kV直流输电技术的经济输电距离为900~1 700 km,±800 kV直流输电技术的经济输电距离为1 200~2 700 km,±1000 kV直流输电技术的经济输电距离在1 800 km以上。文中的内容对于实现我国远距离大容量直流输电技术的标准化、发挥规模效益、使电网节能降耗等具有重要意义,对类似的研究工作也具有参考价值。     

±800 kV直流输电系统的可靠性及其提高措施

±800 kV特高压直流输电系统是世界上电压等级最高的直流输电系统,承担着大容量、远距离输电和联网的任务,因此特高压直流输电系统的可靠性是系统安全运行的重要指标,通过对国内外已有常规直流输电系统可靠性数据的收集、整理,分析了特高压直流输电系统的可靠性,同时基于马尔可夫原理建立特高压直流系统的可靠性模型,通过软件进行分析计算,提出了±800kV直流输电系统的可靠性设计指标,并提出了一些改进措施以提高特高压直流输电系统的可靠性。     

特高压直流技术研究

±800kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高的直流输电工程，其中的一些技术问题不仅是中国电网前所未有的，而且是世界电网发展史中前所未有的，开展特高压直流输电关键技术试验研究是保证工程成功的关键。中国电力科学研究院依托特高压直流试验基地，将开展一系列的特高压直流输电技术研究，包括电磁环境研究、空气间隙绝缘特性研究、带电作业研究、污秽外绝缘特性研究、特高压设备运行特性和设备长期带电考核等。该文对特高压直流试验基地主要设备，以及与此相关的研究工作作了详细介绍。     

向家坝—上海±800kV特高压直流工程换流站设备采购方案获得国家发改委批复

2007年2月10日，国家发改委正式批复国家电网公司上报的向家坝—上海±800kV特高压直流工程换流站设备采购方案。向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程是我国特高压直流输电设备自主化的重要依托工程，也是金沙江流域水电开发外送的众多超大容量特高压直流输电的领航工程。工程系统技术复杂，设备研制任务艰巨。国家发改委批复高压直流工程换流站设备采购方案，为设备研制和工程建设创造了条件。自此，特高压设备的自主化工作得以实质性开展。     

长距离大容量750kV高压直流输电的研究动态

1总体比较高压直流非常适用于长距离大容量输电。目前世界上直流输电采用的最高电压等级是±600kV,如巴西的伊泰普直流输电工程,至今还没有电压等级高于800kV交流和±600kV直流的输电线路投入商业运行。国际大电网委员会(CEGRE)与美国电气工程师学会(IEEE)展开了关于800、1000kV和1200kV等更高电压等级高压直流输电的全面研究。IEEE提出一个关于直流800kV的观点,这种电压等级的输电方案是可行的,但是还需要进一步的研发工作,以便设备得以优化使用。ABB正在对这些计划开展研发和长期测试工作。     

特高压等级输电的电磁环境研究

采用更高电压等级以提高输电的经济性是西电东送的重要课题。输电工程的电磁环境与民众健康和工程造价密切相关,是提高输电电压时必须考虑的重大技术问题。对国内外交流特高压和直流±800kV及以上电压等级输电所涉及的无线电干扰、可听噪声、工频电场、工频磁场、直流合成场强和离子流的研究进行了分析;提出了电磁环境有关量的限值建议;给出了改善电磁环境的方法措施;提出了需进一步研究和解决的问题。     

特高压直流换流站接入系统设计

根据目前的规划,高压直流输电系统的电压等级已从±600 kV提高到特高压等级的±800 kV,输送容量也已从3600 MW提高达到5000 MW或6400 MW,这些对换流站的接入系统设计带来了前所未有的挑战。特高压直流的接入系统设计在电源的组织、换流站与交流系统的联系方式、电气主接线、换流站无功配置、稳定仿真及分析等方面都存在与常规±500 kV、±600 kV所不同的特点及困难。通过总结中国目前5回规划中的特高压直流接入系统设计,归纳了解决上述难题的创新技巧及方法,并对特高压直流的孤岛运行方式     

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。     

中国特高压直流输电技术不断跃升

<正>"该工程在输送容量、技术水平等方面再次刷新世界纪录,再次创造国际领先水平,是±800 kV直流输电技术的标准化工程。"2012年7月28日,在溪洛渡左岸—浙江金华±800 kV特高压直流输电工程开工动员大会上,国家电网公司副总经理舒印彪的这番话吸引了各方关注,也表明国家电网公司一步一个脚印,推动特高压直流输电技术逐渐成熟,不断跃升。     

±1 100 kV特高压直流输电换流阀运行试验研究

随着电网电压等级和传输容量的提高,特高压直流输电工程的电压等级也随之提高, 研发更高电压等级、更高容量直流输电线路及相关设备的需求也更加迫切。为此,国网智能电网研究院完成了±1100 kV特高压直流换流阀的研制。对±1 100 kV特高压直流换流阀运行试验项目和实际试验参数进行全面介绍,阐述了换流阀合成试验方法,并展示了试验波形。试验结果表明,该±1 100 kV/5 000 A特高压直流换流阀样机顺利通过试验考核,设计合理。     

分层接入方式下锡泰特高压直流输电系统阀组电压平衡控制

锡盟—泰州±800kV特高压直流输电工程,采用分层接入的方式,在泰州换流站分别接入1 000kV和500kV交流电网。在这种新型电路结构下,如何保证单极中接入不同电压等级交流电网的两个串联阀组的直流电压均衡,对于直流输电系统的安全稳定运行是非常重要的。结合锡盟—泰州直流工程,在分析直流输电系统控制策略的基础上,对分层接入的阀组电压平衡控制进行研究,提出了电压平衡控制策略和中点分压器容错处理方法。通过RTDS建模试验验证了控制策略的正确性,并在锡盟—泰州特高压直流工程获得应用。     

±800kV直流输电线路的导线选型研究

分裂导线选择是发展特高压直流输电工程的关键技术之一，对±800kV直流输电线路的设计、保护环境和控制工程投资至关重要。采用国际公认的、经过实际工程验证且广泛使用的计算分析方法，研究了±800kV直流输电线路的结构参数(导线分裂数、子导线截面、导线分裂间距、极导线对地高度和极导线间距)对合成电场、离子流密度、可听噪声和无线电干扰场强的影响；对±800kV直流输电线路的电磁环境进行了预测分析。根据电磁环境限值、电磁环境预测分析结果等，确定了±800kV直流输电线路的导线结构。     

四川-上海±800kV特高压直流输电示范工程奠基

2007年5月21日，四川-上海±800kV特高压直流输电示范工程在上海奠基。这是目前规划建设的世界上电压等级最高、输送距离最远、容量最大的直流输电工程。该工程的实施，标志着国家电网公司特高压工程建设序幕全面拉开。     

±800kV特高压直流工程直流滤波器设计研究

直流滤波器是特高压直流输电工程直流场重要成套设备之一,笔者在总结前期特高压直流输电工程系统研究结论的基础上,研究分析了+800 kV特高压直流输电工程直流滤波器设计需要考虑的关键问题,包括滤波器形式,直流侧谐振,要考虑的典型故障;介绍了用于计算直流滤波器典型故障的模型和方法。以云广+800 kV特高压直流输电工程为例,对直流侧谐振进行了校核,对直流滤波器设备暂态定值进行了计算。研究结果表明,云广±800 kV特高压直流输电工程直流滤波器设计是合理的,可满足直流系统安全可靠运行要求。     

世界首个特高压直流输电工程升压成功并运行

2009年12月8日．云南省电力建设者在云广特高压直流工程楚雄换流站见证了一个重要时刻：经过1h的升压过程．世界上第1个±800kV特高压直流输电工程和我国特高压直流示范工程——云南至广东特高压直流输电工程带线路从0kV成功升压至800kV。这标志着由我国在世界上首次研制的特高压直流输电主设备和直流线路经受了直流领域最高电压的考验,“云电送粤”从此将实现高电压、远距离、大容量运行。     

国家电网特高压直流示范工程进入实施阶段

2007年11月21日—22日,国家电网公司在上海召开向家坝—上海±800kV特高压直流示范工程换流站和接地极初步设计审查会。与会专家一致同意通过该项目初步设计,这标志着我国特高压直流示范工程正式进入实施阶段。向家坝—上海±800kV特高压直流示范工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术最为先进的高压直流输电系统,是引领世界直流输电技术发展的创新工程。自2005年年初特高压直流示范工程启动以来,取得了一大批具有国际领先水平的创新成果。特高压直流示范工程首次使用6英寸(15.24cm)、额定电流4kA的晶闸管换流…     

特高压直流输电工程系统调试方案研究

向家坝-上海特高压直流输电工程系统具有输送容量大、电压等级高和设备较±500 kV直流输电工程多、现场系统调试运行方式多等特点。对特高压±800kV直流输电工程一次设备和二次设备的特性进行分析,重点分析了控制保护设备性能的特点。借鉴±500kV直流工程系统调试运行方式的经验,结合特高压直流输电工程的特点,对特高压直流输电工程系统调试方案进行了分析研究,提出了系统调试方案编制建议;并对系统调试试验项目优化组合进行了分析,提出了优化组合原则。     

直流输电系统可靠性指标和提高可靠性的措施

±800kV直流输电工程的电压等级高、输送容量大,出现故障时对交流系统的影响较大,在电力系统中的地位非常重要,对可靠性要求很高。因此,分析影响直流系统可靠性的关键环节和关键设备,研究提高直流输电系统可靠性及可用率的措施,在即将建设的±800kV直流输电工程中加以应用就显得十分必要。在总结以往直流工程经验的基础上,结合±800kV特高压直流输电工程实际情况,提出提高特高压直流输电系统可靠性及可用率的措施。     

±1 000 kV特高压直流输电技术研发思路

±1 000 kV特高压直流输电技术能够实现大范围内能源优化配置,适合巨型能源基地实现电力超大容量、超远距离外送。提出了±1 000 kV特高压直流输电技术研发思路,共包括5个部分：第1部分分析指出了±1 000 kV特高压直流输电工程建设的必要性和开展±1 000 kV特高压直流输电技术研究的必要性;第2部分研究了±1 000 kV特高压直流输电在各种情况下的系统适应性和研究重点;第3部分研究了±1 000 kV特高压直流输电的换流站设备和线路的技术可行性,提出了需要进一步研究的技术难点和研发思路;第4部分提出了从换流站造价、线路造价和能源价格方面分析±1 000 kV特高压直流输电技术经济优势的思路;第5部分介绍了国家电网公司±1 000 kV特高压直流输电技术研究的计划。